特許 6114548 電動リニアアクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6114548

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】電動リニアアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/20 20060101AFI20170403BHJP

   F16C 35/077 20060101ALI20170403BHJP

【ＦＩ】

   F16H25/20 E

   F16C35/077

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-279209(P2012-279209)

(22)【出願日】2012年12月21日

(65)【公開番号】特開2014-122673(P2014-122673A)

(43)【公開日】2014年7月3日

【審査請求日】2015年9月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095614

【弁理士】

【氏名又は名称】越川 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】川口 隼人

【審査官】 藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０８２９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００２３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２３４４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１０２０１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５７−１０５４２３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−００１０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １９／００−３７／１６

Ｆ１６Ｃ １９／００−１９／５６

Ｆ１６Ｃ ３３／３０−３３／６６

Ｆ１６Ｃ ３５／００−３９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
このハウジングに取り付けられた電動モータと、
この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、
この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、
このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動リニアアクチュエータにおいて、
前記ハウジングに前記ねじ軸を回り止めするカップ状のスリーブが当該ハウジングの袋孔に分解組立可能に嵌合されると共に、
前記ハウジングに前記支持軸受が装着されるための環状凹所が形成され、この環状凹所の肩部に円板状の間座が介装されて前記支持軸受と前記スリーブの端面に当接されていることを特徴とする電動リニアアクチュエータ。

【請求項2】

前記支持軸受が転がり軸受からなり、前記間座が、外径部に軸方向に突出して端面が平坦面に形成された凸部が前記支持軸受の外輪に当接され、この間座と前記ナットの外周面に突設された鍔部とによって当該支持軸受が軸方向に位置決め固定されると共に、前記間座の内径が前記スリーブを嵌合する前記ハウジングの収容孔の内径よりも小径に形成されている請求項１に記載の電動リニアアクチュエータ。

【請求項3】

前記間座が鋼板からプレス加工によって形成されている請求項１または２に記載の電動リニアアクチュエータ。

【請求項4】

前記支持軸受とハウジングとの間に弾性部材が介装されている請求項１または２に記載の電動リニアアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般産業用の電動機、自動車等の駆動部に使用されるボールねじ機構を備えた電動リニアアクチュエータ、詳しくは、自動車のトランスミッションやパーキングブレーキ等で、電動モータからの回転入力をボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換する電動リニアアクチュエータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

各種駆動部に使用される電動リニアアクチュエータにおいて、電動モータの回転運動を軸方向の直線運動に変換する機構として、台形ねじあるいはラックアンドピニオン等の歯車機構が一般的に使用されている。これらの変換機構は、滑り接触部を伴うため動力損失が大きく、電動モータの大型化や消費電力の増大を余儀なくされている。そのため、より効率的なアクチュエータとしてボールねじ機構が採用されるようになってきた。

【0003】

従来の電動リニアアクチュエータとしては、例えば、ハウジングに支持された電動モータにより、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、このボールねじ軸を回転駆動することによってナットに結合された出力部材を軸方向に変位可能としている。ボールねじ機構は、摩擦が非常に低く、出力部材側に作用するスラスト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、電動モータが停止時に出力部材を位置保持する必要がある。

【0004】

そこで、例えば、電動モータにブレーキ手段を設けたり、あるいは伝達手段としてウォームギアのような低効率なものを設けたりすることがなされているが、その代表的なものとして、図８に示すような電動リニアアクチュエータが知られている。この電動リニアアクチュエータ５０を構成する円筒状のハウジング５１は、その内部に、ボールねじ機構を収容する空洞部５１ａと、この空洞部５１ａより僅かに小径に形成されたシリンダ部５１ｂと、シリンダ部５１ｂに連通する流体入口（図示せず）と流体出口５１ｃとを有している。

【0005】

ハウジング５１の空洞部５１ａには、一端を、ハウジング５１の外部の電動モータ（図示せず）に接続されたねじ軸５２が延在している。ねじ軸５２の外周面には、雄ねじ溝５２ａと、丸軸部５２ｂと、それらの間に配置されたフランジ部５２ｃが形成されている。丸軸部５２ｂの外周には軸受５３の内輪５３ａが嵌合され、フランジ部５２ｃに、その内方端（図中右端）が突き当てられている。また、軸受５３の外輪５３ｂの外方端（図中左端）は、ハウジング５１の空洞部５１ａに嵌め込まれた止め輪５４に当接されている。したがって、ねじ軸５２は、ハウジング５１に対して軸受５３により回転自在に支持されているが、軸方向に移動不能となっている。なお、軸受５３の外輪５３ｂの内方端と、ハウジング５１の段部５１ｄとの間には、一体化された間座５５と板ばね（緩衝部材）５６が挟持されている。

【0006】

一方、ハウジング５１に対して回転のみ可能に支持された円筒状のナット５７は、ねじ軸５２を包囲するように配置され、かつ内周面に雌ねじ溝５７ａが形成されている。そして、複数のボール５８が、対向する両ねじ溝５２ａ、５７ａ間に形成された螺旋状の転走路内を転動自在となるように配置されている。これらねじ軸５２と、ナット５７と、ボール５８とでボールねじ機構が構成されている。

【0007】

ナット５７の外周には、矩形板状部５７ｂが半径方向に張り出すように一体成形されている。係合部である矩形板状部５７ｂは、ハウジング５１の空洞部５１ａにおける内周面に、軸線方向に沿って形成された矩形断面状の案内溝５１ｅ内に侵入し、係合可能となっている。矩形板状部５７ｂの側面（係合面）５７ｃ、５７ｃと、案内溝５１ｅの対向する側面（案内面）５１ｆ、５１ｆとの間には、所定のすきまδがそれぞれ形成されている。

【0008】

矩形板状部５７ｂは、平面状の最外面に、循環部材であるチューブ５７ｄが取り付けられている。チューブ５７ｄはブラケット５７ｅにより、ナット５７に対してねじ５７ｆを用いて固定されており、ボールねじ機構の動作時に、両ねじ溝５２ａ、５７ａ間に形成された螺旋状の転走路の一端から他端へと、ボール５８を戻す機能を有する。

【0009】

ナット５７の右端には、一端を閉止した中空円筒状のピストン部材５９が取り付けられている。このピストン部材５９の内部には、ねじ軸５２が出し入れ自在の構成となっている。ピストン部材５９の外周面は、ハウジング５１のシリンダ部５１ｂの内周に密着嵌合され、それに対して摺動自在となっている。ピストン部材５９の右端近傍に形成された周溝５９ａ内には、Ｏリング６０が配置され、シリンダ部５１ｂ内に充填された流体が、ピストン部材５９とシリンダ部５１ｂとの間を通過して空洞部５１ａ側に漏れないように機能している（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００６−２３３９９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

こうした従来の電動リニアアクチュエータ５０では、ボールねじ機構をハウジング５１へ挿入した後、軸受５３の軸方向の抜け止めとして止め輪５４を取り付けなければならない。然しながら、この止め輪５４は弾性変形させて装着しなければならないため、組立作業が煩雑で作業効率が低下するばかりでなく、ハウジング５１に止め輪５４を装着するための止め輪溝を形成する必要があり、加工工数が嵩んでコストアップの要因となっていた。また、抜け止めに止め輪５４を使用すると共に、間座５５と板ばね５６を装着しなければならないため、ボールねじ機構をはじめ、部品のメンテナンス時に分解組立が煩雑にあるという課題があった。

【0012】

本発明は、こうした従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でスリーブの抜け止めと回り止めを行い、加工工数と組立工数の低減を図り、組立作業性の向上を図った電動リニアアクチュエータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

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、ハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動リニアアクチュエータにおいて、前記ハウジングに前記ねじ軸を回り止めするカップ状のスリーブが当該ハウジングの袋孔に分解組立可能に嵌合されると共に、前記ハウジングに前記支持軸受が装着されるための環状凹所が形成され、この環状凹所の肩部に円板状の間座が介装されて前記支持軸受と前記スリーブの端面に当接されている。

【0014】

このように、ハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力を伝達する減速機構と、この減速機構を介して電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、ボールねじ機構が、ハウジングに装着された一対の支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、駆動軸と同軸状に一体化され、外周にナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動リニアアクチュエータにおいて、第１のハウジングにねじ軸を回り止めするカップ状のスリーブが当該ハウジングの袋孔に分解組立可能に嵌合されると共に、ハウジングに支持軸受が装着されるための環状凹所が形成され、この環状凹所の肩部に円板状の間座が介装されて支持軸受とスリーブの端面に当接されているので、従来のように止め輪によって抜け止めを行う構造に比べ、組立作業が容易になって作業効率が向上し、また、ハウジングに止め輪を装着するための止め輪溝を形成する必要がなくなり、加工工数が低減されると共に、ボールねじ機構をはじめ、部品のメンテナンス時に容易に分解組立ができ、低コスト化を図ることができる。

【0015】

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記支持軸受が転がり軸受からなり、前記間座が、外径部に軸方向に突出して端面が平坦面に形成された凸部が前記支持軸受の外輪に当接され、この間座と前記ナットの外周面に突設された鍔部とによって当該支持軸受が軸方向に位置決め固定されると共に、前記間座の内径が前記スリーブを嵌合する前記ハウジングの収容孔の内径よりも小径に形成されていれば、間座がスリーブの端面に完全な円形で面接触して摩擦力が高くなり、ハウジングに対するスリーブの抜け止めと同時に回り止めを行うことができる。

【0016】

また、請求項３に記載の発明のように、前記間座が鋼板からプレス加工によって形成されていれば、量産性に富み、低コスト化を図ることができる。

【0017】

また、請求項４に記載の発明のように、前記支持軸受とハウジングとの間に弾性部材が介装されていれば、軸方向ガタを防止することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る電動リニアアクチュエータは、ハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動リニアアクチュエータにおいて、前記ハウジングに前記ねじ軸を回り止めするカップ状のスリーブが当該ハウジングの袋孔に分解組立可能に嵌合されると共に、前記ハウジングに前記支持軸受が装着されるための環状凹所が形成され、この環状凹所の肩部に円板状の間座が介装されて前記支持軸受と前記スリーブの端面に当接されているので、従来のように止め輪によって抜け止めを行う構造に比べ、組立作業が容易になって作業効率が向上し、また、ハウジングに止め輪を装着するための止め輪溝を形成する必要がなくなり、加工工数が低減されると共に、ボールねじ機構をはじめ、部品のメンテナンス時に容易に分解組立ができ、低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】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縦断面図である。

【図2】図１のアクチュエータ本体を示す縦断面図である。

【図3】図１の中間歯車部を示す要部拡大図である。

【図4】図３の変形例を示す要部拡大図である。

【図5】本発明に係るスリーブの抜け止め部を示す要部拡大図である。

【図6】図１のスリーブの変形例を示す縦断面図である。

【図7】本発明に係る電動リニアアクチュエータの組立方法を示す説明図である。

【図8】（ａ）は、従来の電動リニアアクチュエータを示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

第１のハウジングと、その端面に衝合された第２のハウジングとからなるアルミ合金製のハウジングと、前記第１のハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力をモータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された転がり軸受からなる一対の支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動リニアアクチュエータにおいて、前記第１のハウジングと第２のハウジングに前記ねじ軸を収容するための収容孔が形成され、前記第２のハウジングの収容孔に、内周に軸方向に延びる凹溝が形成された円筒状のスリーブが嵌合され、前記ねじ軸の端部に植設された係止ピンが前記凹溝に係合されると共に、前記第２のハウジングに前記支持軸受が装着されるための環状凹所が形成され、この環状凹所の肩部に円板状の間座が介装され、この間座が鋼板からプレス加工によって形成され、外径部に軸方向に突出して端面が平坦面に形成された凸部が前記支持軸受の外輪に当接され、この間座と前記ナットの外周面に突設された鍔部とによって当該支持軸受が軸方向に位置決め固定されると共に、前記間座の内径が前記第２のハウジングの収容孔の内径よりも小径に形成されて前記スリーブの端面に当接されている。

【実施例】

【0021】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づ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縦断面図、図２は、図１のアクチュエータ本体を示す縦断面図、図３は、図１の中間歯車部を示す要部拡大図、図４は、図３の変形例を示す要部拡大図、図５は、本発明に係るスリーブの抜け止め部を示す要部拡大図、図６は、図１のスリーブの変形例を示す縦断面図、図７は、本発明に係る電動リニアアクチュエータの組立方法を示す説明図ある。

【0022】

この電動リニアアクチュエータ１は、図１に示すように、円筒状のハウジング２と、このハウジング２に取り付けられた電動モータ（図示せず）と、この電動モータのモータ軸３ａに取付けられた入力歯車３に噛合する中間歯車４およびこの中間歯車４に噛合する出力歯車５からなる減速機構６と、この減速機構６を介して電動モータの回転運動を駆動軸７の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構８と、このボールねじ機構８を備えたアクチュエータ本体９とを備えている。

【0023】

ハウジング２はＡ６０６３ＴＥやＡＤＣ１２等のアルミ合金からダイカストによって形成され、第１のハウジング２ａと、その端面に衝合された第２のハウジング２ｂとからなり、固定ボルト（図示せず）によって一体に固定されている。第１のハウジング２ａには電動モータが取り付けられると共に、これら第１のハウジング２ａと第２のハウジング２ｂの衝合部には、ねじ軸１０を収容するための収容孔（貫通孔）１１と、収容孔（袋孔）１２が形成されている。

【0024】

電動モータのモータ軸３ａは、その端部に入力歯車３が圧入により相対回転不能に取り付けられ、第２のハウジング２ｂに装着された深溝玉軸受からなる転がり軸受１３によって回転自在に支持されている。平歯車からなる中間歯車４に噛合する出力歯車５は、後述するボールねじ機構８を構成するナット１８にキー１４を介して一体に固定されている。

【0025】

駆動軸７は、ボールねじ機構８を構成するねじ軸１０と一体に構成され、この駆動軸７の一端部（図中右端部）に係止ピン１５が植設されている。また、第２のハウジング２ｂの収容孔１２には後述するスリーブ１７が嵌合され、このスリーブ１７の内周に軸方向に延びる凹溝１７ａ、１７ａが研削加工によって形成されている。そして、凹溝１７ａ、１７ａは周方向に対向して配設されてねじ軸１０の係止ピン１５が係合され、ねじ軸１０が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されている。

【0026】

ボールねじ機構８は、図２に拡大して示すように、ねじ軸１０と、このねじ軸１０にボール１９を介して外挿されたナット１８とを備えている。ねじ軸１０は、外周に螺旋状のねじ溝１０ａが形成されている。一方、ナット１８は、内周にねじ軸１０のねじ溝１０ａに対応する螺旋状のねじ溝１８ａが形成され、これらねじ溝１０ａ、１８ａとの間に多数のボール１９が転動自在に収容されている。そして、ナット１８は、ハウジング２ａ、２ｂに対して、２つの支持軸受２０、２０を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されている。２１は、ナット１８のねじ溝１８ａを連結して循環部材を構成する駒部材で、この駒部材２１によって多数のボール１９が無限循環することができる。

【0027】

各ねじ溝１０ａ、１８ａの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良いが、ここではボール１９との接触角が大きくとれ、アキシアルすきまが小さく設定できるゴシックアーク形状に形成されている。これにより、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。

【0028】

ナット１８はＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼からなり、真空浸炭焼入れによってその表面に５５〜６２ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。これにより、熱処理後のスケール除去のためのバフ加工等を省略することができ、低コスト化を図ることができる。一方、ねじ軸１０はＳ５５Ｃ等の中炭素鋼あるいはＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼からなり、高周波焼入れ、あるいは浸炭焼入れによってその表面に５５〜６２ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

【0029】

ナット１８の外周面１８ｂには減速機構６を構成する出力歯車５がキー１４を介して固定されると共に、この出力歯車５の両側に２つの支持軸受２０、２０が所定の締め代を介して圧入されている。これにより、駆動軸７からスラスト荷重が負荷されても支持軸受２０、２０と出力歯車５の軸方向の位置ズレを防止することができる。また、２つの支持軸受２０、２０は、両端部にシールド板２０ａ、２０ａが装着された密封型の深溝玉軸受で構成され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から摩耗粉等が軸受内部に侵入するのを防止している。

【0030】

また、本実施形態では、ナット１８を回転自在に支持する支持軸受２０が同じ仕様の深溝玉軸受で構成されているので、前述した駆動軸７からスラスト荷重および出力歯車５を介して負荷されるラジアル荷重の両方を負荷することができると共に、組立時に誤組み防止のための確認作業を簡便化することができ、組立作業性を向上させることができる。なお、ここで、同じ仕様の深溝玉軸受とは、軸受の内径、外径、幅寸法をはじめ、転動体サイズ、個数および軸受内部すきま等が同一なものを言う。

【0031】

次に、減速機構６を構成する中間歯車４について説明する。図３に示すように、歯車軸２２は第１、第２のハウジング２ａ、２ｂに植設され、中間歯車４は、転がり軸受２３を介してこの歯車軸２２に回転自在に支承されている。歯車軸２２の端部のうち、例えば、第１のハウジング２ａ側の端部を圧入する場合、第２のハウジング２ｂ側の端部をすきま嵌めに設定することにより、ミスアライメント（組立誤差）を許容して円滑な回転性能を確保することができる。転がり軸受２３は、中間歯車４の内径４ａに圧入される鋼板プレス製の外輪２４と、保持器２５を介して外輪２４に転動自在に収容された複数の針状ころ２６とを備えた、所謂シェル型の針状ころ軸受で構成されている。これにより、軸受の入手性が高く、低コスト化を図ることができる。

【0032】

また、中間歯車４の両側にはリング状のワッシャ２８、２８が装着され、中間歯車４が直接第１、第２のハウジング２ａ、２ｂに接触するのを防止している。ここで、中間歯車４の歯部４ｂの幅が歯幅よりも小さく形成されている。これにより、ワッシャ２８との接触面積を小さくすることができ、回転時の摩擦抵抗を抑えて円滑な回転性能を得ることができる。ここで、ワッシャ２８は、強度や耐摩耗性が高いオーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて形成された平ワッシャからなる。なお、これ以外にも、例えば、黄銅や焼結金属、または、ＧＦ（グラス繊維）等の繊維状強化材が所定量充填されたＰＡ（ポリアミド）６６等の熱可塑性の合成樹脂で形成されていても良い。

【0033】

さらに、転がり軸受２３の幅が中間歯車４の歯幅よりも小さく設定されている。これにより、摩擦による軸受側面の摩耗や変形を防止することができ、円滑な回転性能を得ることができる。

【0034】

図４に、図３の変形例を示す。歯車軸２２は第１、第２のハウジング２ａ、２ｂに植設され、中間歯車２９は、滑り軸受３０を介してこの歯車軸２２に回転自在に支承されている。本実施形態では、中間歯車２９は、歯部２９ｂの幅が歯幅と同一に形成されると共に、滑り軸受３０は、中間歯車２９の内径２９ａに圧入され、グラファイト微粉末を添加した多孔質金属からなる含油軸受（ＮＴＮ商品名；ベアファイト（登録商標））で構成されている。そして、中間歯車２９の歯幅よりも大きく設定されている。これにより、ワッシャを装着しなくても中間歯車２９が第１、第２のハウジング２ａ、２ｂに接触して摩耗するのを防止し、回転時の摩擦抵抗を抑えて円滑な回転性能を得ることができると共に、部品点数増加を抑えて低コスト化を図ることができる。なお、滑り軸受３０は、これ以外にも、例えば、射出成形を可能にした熱可塑性ポリイミド樹脂で形成されていても良い。

【0035】

スリーブ１７は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金からなる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒する。造粒したペレットは、射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で押し込む、所謂ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）により成形されている。こうしたＭＩＭによって成形される焼結合金であれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。

【0036】

前記金属粉として、後に浸炭焼入が可能な材質、例えば、Ｃ（炭素）が０．１３ｗｔ％、Ｎｉ（ニッケル）が０．２１ｗｔ％、Ｃｒ（クロム）が１．１ｗｔ％、Ｃｕ（銅）が０．０４ｗｔ％、Ｍｎ（マンガン）が０．７６ｗｔ％、Ｍｏ（モリブデン）が０．１９ｗｔ％、Ｓｉ（シリコン）が０．２０ｗｔ％、残りがＦｅ（鉄）等からなるＳＣＭ４１５を例示することができる。スリーブ１７は、浸炭焼入れおよび焼戻し温度を調整して行われる。また、スリーブ１７の材料としてこれ以外にも、Ｎｉが３．０〜１０．０ｗｔ％含有し、加工性、耐食性に優れた材料（日本粉末冶金工業規格のＦＥＮ８）、あるいは、Ｃが０．０７ｗｔ％、Ｃｒが１７ｗｔ％、Ｎｉが４ｗｔ％、Ｃｕが４ｗｔ％、残りがＦｅ等からなる析出硬化系ステンレスＳＵＳ６３０であっても良い。このＳＵＳ６３０は、固溶化熱処理で２０〜３３ＨＲＣの範囲に表面硬さを適切に上げることができ、強靭性と高硬度を確保することができる。

【0037】

スリーブ１７はカップ状に形成され、第２のハウジング２ｂの収容孔１２の底部に密着するまで嵌合されている。そして、このスリーブ１７の内周に軸方向に延びる凹溝１７ａ、１７ａが研削加工によって形成され、係止ピン１５が係合されている。この係止ピン１５によってねじ軸１０が回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されている。

【0038】

一方、凹溝１７ａに係合する係止ピン１５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼あるいはＳＣｒ４３５等の浸炭軸受鋼で形成され、その表面には、炭素含有量０．８０ｗｔ％以上、５８ＨＲＣ以上の浸炭窒化層が形成されている。なお、係止ピン１５に針状ころ軸受に使用される針状ころを適用することにより、５８ＨＲＣ以上の表面硬さが得られ、耐摩耗性が優れていると共に、入手性が良く、低コスト化を図ることができる。

【0039】

ここで、図５に示すように、第２のハウジング２ｂに支持軸受２０が装着される環状凹所３１が形成され、この環状凹所３１の肩部３１ａに円板状の間座３２が介装されている。すなわち、支持軸受２０は、ナット１８の外周面に突設された鍔部１８ｃとこの間座３２によって軸方向に位置決め固定されている。間座３２は、強度や耐摩耗性が高いオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、量産性に富み、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成され、外径部に軸方向に突出し、端面が平坦面に凸部３２ａが形成され、支持軸受２０の外輪３３に当接している。一方、内径部は第２のハウジング２ｂの収容孔１２の内径よりも小径に形成され、スリーブ１７の端面に当接してスリーブ１７の回り止めも同時に行っている。これにより、従来のように止め輪によってスリーブの抜け止めを行う構造に比べ、組立作業が容易になって作業効率が向上し、また、ハウジングに止め輪を装着するための止め輪溝を形成する必要がなくなり、加工工数が低減されると共に、ボールねじ機構８をはじめ、部品のメンテナンス時に容易に分解組立ができ、低コスト化を図ることができる。また、間座３２がスリーブ１７の端面に完全な円形で面接触して摩擦力が高くなり、第２のハウジング２ｂに対するスリーブ１７の抜け止めと同時に回り止めを行うことができる。

【0040】

なお、間座３２の軸方向ガタを防止するために、図示はしないが、例えば、支持軸受２０と第１または第２のハウジング２ａ、２ｂとの間にウェーブワッシャ等の弾性部材が介装されていても良いし、間座自体をウェーブワッシャや合成ゴム等の弾性部材で形成しても良い。

【0041】

図６に前述したスリーブ１７の変形例を示す。このスリーブ３５は、Ｓ５５Ｃ等の中炭素鋼あるいはＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼から冷間圧造法によって形成され、図示しない収容孔に嵌合されるカップ状のスリーブ本体３６と、このスリーブ本体３６の開口端部に径方向外方に延びるフランジ部３７とを備えている。スリーブ本体３６の内周には対向する位置に軸方向に延びる凹溝１７ａ、１７ａが形成されている。本実施形態では、前述した間座３２とスリーブ１７を一体に形成されているので、部品点数が削減できると共に、組立工数が低減でき、一層の低コスト化を図ることができる。

【0042】

次に、図７を用いて本発明に係る電動リニアアクチュエータの組立方法を示す。まず、第２のハウジング２ｂの収容孔１２にスリーブ１７が嵌挿され、第２のハウジング２ｂの環状凹所３１に間座３２が装着される。その後、係止ピン１５をスリーブ１７の凹溝１７ａに係合させた状態で、ボールねじ機構８を構成する支持軸受２０が環状凹所３１に嵌合され、第２のハウジング２ｂと第１のハウジング２ａが衝合され、両者が固定ボルト（図示せず）によって結合される。このように、本実施形態では、各部品を軸方向に順次挿入するだけで組み立てることができ、組立作業を簡便化して組立作業性を向上させることができる。

【0043】

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。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本発明に係る電動リニアアクチュエータは、一般産業用の電動機、自動車等の駆動部に使用され、電動モータからの回転入力を、ボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換するボールねじ機構を備えた電動リニアアクチュエータに適用できる。

【符号の説明】

【0045】

１ 電動リニアアクチュエータ
２ ハウジング
２ａ 第１のハウジング
２ｂ 第２のハウジング
３ 入力歯車
３ａ モータ軸
４、２９ 中間歯車
４ａ、２９ａ 中間歯車の内径
４ｂ、２９ｂ 歯部
５ 出力歯車
６ 減速機構
７ 駆動軸
８ ボールねじ機構
９ アクチュエータ本体
１０ ねじ軸
１０ａ、１８ａ ねじ溝
１１ 収容孔（貫通孔）
１２ 収容孔（袋孔）
１３、２３ 転がり軸受
１４ キー
１５ 係止ピン
１７、３５ スリーブ
１７ａ 凹溝
１８ ナット
１８ｂ ナットの外周面
１８ｃ ナットの鍔部
１９ ボール
２０ 支持軸受
２０ａ シールド板
２１ 駒部材
２２ 歯車軸
２４、３３ 外輪
２５ 保持器
２６ 針状ころ
２７、２８ ワッシャ
３０ 滑り軸受
３１ 環状凹所
３１ａ 肩部
３２ 間座
３２ａ 凸部
３４ 内輪
３６ スリーブ本体
３７ フランジ部
５０ 電動リニアアクチュエータ
５１ ハウジング
５１ａ 空洞部
５１ｂ シリンダ部
５１ｃ 流体出口
５１ｄ 段部
５１ｅ 案内溝
５１ｆ 案内溝の側面
５２ ねじ軸
５２ａ 雄ねじ溝
５２ｂ 丸軸部
５２ｃ フランジ部
５３ 軸受
５３ａ 内輪
５３ｂ 外輪
５４ 止め輪
５５ 間座
５６ 板ばね
５７ ナット
５７ａ 雌ねじ溝
５７ｂ 矩形板状部
５７ｃ 矩形板状部の側面
５７ｄ チューブ
５７ｅ ブラケット
５７ｆ ねじ
５８ ボール
５９ ピストン部材
５９ａ 周溝
６０ Ｏリング
δ 矩形板状部の側面と案内溝の対向する側面との間のすきま

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】