(57)【要約】【課題】ロック機構の作動安定性を確保しつつ、部品レイアウト上の制約を緩和できる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】ロック機構６は、駆動用モータに連動してその回転軸を中心に公転運動するように設けられた被ロック部材３４と、被ロック部材３４の公転軌道上に進入したロック位置と被ロック部材３４の公転軌道上から退避した非ロック位置とに揺動可能に設けられたロックレバー３２と、回転することによりロックレバー３２をロック位置と非ロック位置とに切り換える切換回転体３１と、切換回転体３１を回転させるロック用モータとを備える。【選択図】図４
2020048393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用モータと、前記駆動用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、前記運動変換機構側から前記駆動用モータ側への逆入力による電動アクチュエータの作動を防止するロック機構とを備える電動アクチュエータにおいて、
前記ロック機構は、前記駆動用モータに連動してその回転軸を中心に公転運動するように設けられた被ロック部材と、前記被ロック部材の公転軌道上に進入したロック位置と前記被ロック部材の公転軌道上から退避した非ロック位置とに揺動可能に設けられたロックレバーと、回転することにより前記ロックレバーを前記ロック位置と前記非ロック位置とに切り換える切換回転体と、前記切換回転体を回転させるロック用モータとを備えることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記被ロック部材及び前記ロックレバーは、それぞれ複数設けられ、
前記切換回転体は、前記複数のロックレバーを互いに同期させて前記ロック位置と前記非ロック位置とに案内する複数のガイド部を有する請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記被ロック部材は、前記駆動用モータが停止した状態で、前記ロックレバーに対して前記駆動用モータの回転方向の一方及び他方への相対的な変位が許容される請求項１又は２に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記被ロック部材は、前記ロックレバーと前記被ロック部材とが互いに当接しない状態で、前記ロックレバーに対する相対的な変位が許容される範囲の中間位置で保持されている請求項３に記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記ロック機構は、前記被ロック部材を保持する被ロック部材ホルダと、前記駆動用モータと連動して回転する連動回転体とを備え、
前記被ロック部材ホルダは、前記駆動用モータの回転方向に沿って形成された円弧孔を有し、
前記連動回転体は、前記円弧孔に挿入された軸部を有し、
前記軸部が前記円弧孔内で前記駆動用モータの回転方向に相対移動することにより、前記被ロック部材ホルダは前記連動回転体に対して前記駆動用モータの回転方向に変位可能に構成された請求項１又は２に記載の電動アクチュエータ。
【請求項６】
前記円弧孔の円周方向両端部に、前記軸部を両側から付勢する一対の付勢部材を収容した請求項５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】
近年、車両等の省力化、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、ステアリング等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。
【０００３】
このような用途に使用される電動アクチュエータにおいては、電動アクチュエータの停止中に操作対象となる装置側から電動アクチュエータ側へ負荷（逆入力）があると、その負荷によって電動アクチュエータが作動してしまうといった課題がある。そのため、従来では、このような操作対象側からの逆入力による電動アクチュエータの作動を防止するため、ロック機構を備えたものが提案されている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１には、電動モータの駆動力を伝達するドライブギヤの回転を規制することで、逆入力による電動アクチュエータの作動を防止する構成が開示されている。具体的に、この電動アクチュエータは、ドライブギヤに対して軸方向に前進後退するロック部材を備えており、このロック部材が前進してその先端部がドライブギヤに設けられた複数の係合孔のうちの１つに差し込まれることで、ドライブギヤの回転が規制される。これにより、出力側から入力側へ逆入力があったとしても、電動アクチュエータの作動が防止され、操作対象を所望の操作位置で保持しておくことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１８０６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の電動アクチュエータにおいては、操作対象装置を動かす駆動用モータとは別に、ロック部材を動かすためのロック用モータが設けられている。さらに、ロック用モータの回転運動を直線運動に変換するすべりねじ機構を設け、これによりロック部材を前進又は後退させるようにしている。
【０００７】
ここで、ロック部材が傾いたりすることなく安定して直線運動するには、ロック部材に対して軸方向の推進力を付与するロック用モータやすべりねじ機構がロック部材の先端部と同軸上に配置されることが好ましい。一方で、ロック部材の先端部は、駆動用モータやドライブギヤの回転中心からずれた位置に存在する係合孔の位置に対応させて配置されなければならない。従って、ロック部材の先端部を係合孔の位置に対応させ、さらに、ロック部材の作動安定性を考慮してロック用モータやすべりねじ機構をロック部材の先端部と同軸上に配置すると、ロック用モータやすべりねじ機構は、ドライブギヤや駆動用モータの回転軸に対してずれた位置（非同一直線上）に配置されることになる。このように、特許文献１に記載の電動アクチュエータにおいては、ロック部材の作動安定性を考慮すると、ロック用モータやすべりねじ機構を駆動用モータやドライブギヤと同軸上に配置できないといったレイアウト上の制約があるため、設置スペースの状態によっては電動アクチュエータの搭載が困難になる、あるいは搭載できない可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明は、ロック機構の作動安定性を確保しつつ、部品レイアウト上の制約を緩和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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、駆動用モータと、駆動用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、運動変換機構側から駆動用モータ側への逆入力による電動アクチュエータの作動を防止するロック機構とを備える電動アクチュエータにおいて、ロック機構は、駆動用モータに連動してその回転軸を中心に公転運動するように設けられた被ロック部材と、被ロック部材の公転軌道上に進入したロック位置と被ロック部材の公転軌道上から退避した非ロック位置とに揺動可能に設けられたロックレバーと、回転することによりロックレバーをロック位置と非ロック位置とに切り換える切換回転体と、切換回転体を回転させるロック用モータとを備えることを特徴とする。
【００１０】
このように、本発明に係る電動アクチュエータは、切換回転体によってロックレバーをロック位置と非ロック位置とに揺動させて切り換える構成を採用していることで、特許文献１に記載されているようなロック用モータの回転運動をロック部材の軸方向の直線運動に変換する構成に比べて、部品レイアウトの自由度が向上する。すなわち、本発明に係る構成によれば、特許文献１に記載の構成のように、ロック用モータを駆動用モータやドライブギヤに対して非同一直線上に配置しなくても、ロック機構の作動安定性を確保することができるので、ロック用モータを駆動用モータやドライブギヤと同軸上に配置しにくいといった部品レイアウト上の制約が緩和される。従って、本発明によれば、例えば、ロック機構の作動安定性を確保しつつ、ロック用モータを駆動用モータなどと同軸上に配置することが可能となる。
【００１１】
逆入力荷重に対する耐久性の観点からすれば、被ロック部材及びロックレバーは、それぞれ複数設けられていることが望ましい。この場合、複数のロックレバーによって逆入力荷重を受けることができるので、応力集中を緩和することができ、逆入力荷重に対する耐久性が向上する。また、このような複数のロックレバーを備える構成においては、切換回転体が、各ロックレバーを互いに同期させてロック位置と非ロック位置とに案内する複数のガイド部を有する構成であることが望ましい。これにより、複数のロックレバーを揺動させる駆動源を複数設けなくても、１つのロック用モータによって複数のロックレバーを揺動させることができるので、電動アクチュエータの小型化を図ることが可能である。
【００１２】
また、被ロック部材の停止位置によっては、ロックレバーと被ロック部材との干渉によりロック位置へのロックレバーの揺動が妨げられる場合もあり得る。そのため、被ロック部材は、駆動用モータが停止した状態で、ロックレバーに対して駆動用モータの回転方向の一方及び他方への相対的な変位が許容されるように構成されていることが望ましい。これにより、ロックレバーが被ロック部材に対して干渉するような位置で当接しても、被ロック部材が回転方向に変位してロックレバーとの干渉を回避することができ、ロックレバーをロック位置へ揺動させることが可能となる。
【００１３】
また、上記のように、被ロック部材がロックレバーに対して相対的な変位が許容されるようにした場合、被ロック部材は、ロックレバーと被ロック部材とが互いに当接しない状態で、ロックレバーに対する相対的な変位が許容される範囲の中間位置で保持されていることが望ましい。このようにすることで、被ロック部材が一方向にしか変位できない場合に比べて、ロックレバーと被ロック部材との干渉を回避しやすくなる。
【００１４】
また、上記のように、ロックレバーに対する被ロック部材の相対的な変位を許容できるように、例えば、ロック機構は、被ロック部材を保持する被ロック部材ホルダと、駆動用モータと連動して回転する連動回転体とを備え、被ロック部材ホルダは、駆動用モータの回転方向に沿って形成された円弧孔を有し、連動回転体は、円弧孔に挿入された軸部を有する構成を採用してもよい。そして、斯かる構成において、軸部が円弧孔内で駆動用モータの回転方向に相対移動することにより、被ロック部材ホルダが連動回転体に対して駆動用モータの回転方向に変位可能に構成されることで、被ロック部材が回転方向に変位してロックレバーとの干渉を回避することができるようになる。
【００１５】
また、円弧孔の円周方向両端部に、軸部を両側から付勢する一対の付勢部材を収容することで、円弧孔の円周方向中間位置で軸部を弾性的に保持しておくことができる。これにより、上記のように、被ロック部材を、ロックレバーに対する相対的な変位が許容される範囲の中間位置で保持しておくことができるようになり、ロックレバーと被ロック部材との干渉を回避しやすくなる。また、この場合、軸部が一対の付勢部材によって円弧孔の円周方向中間位置で保持されていることで、円弧孔内での軸部のがたつきを防止することができ、軸部が円弧孔内でがたつくことによる異音や騒音の発生も防止できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロック機構の作動安定性を確保しつつ、部品レイアウト上の制約を緩和できるので、搭載性に優れた電動アクチュエータを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。
【図２】図１に示すロック機構及びその周辺部分を拡大して示す縦断面図である。
【図３】ロック機構の分解斜視図である。
【図４】ロック機構を軸方向から見た正面図であって、ロック機構の非ロック状態を示す図である。
【図５】ロック機構を軸方向から見た正面図であって、ロック機構のロック状態を示す図である。
【図６】被ロック部材がロックレバーに対して相対変位可能となっている構成を説明するための図である。
【図７】被ロック部材が回転方向に変位してロックレバーとの干渉を回避する動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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縦断面図である。まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る電動アクチュエータの全体構成及び動作について説明する。
【００１９】
図１に示す電動アクチュエータ１は、駆動用モータ５を有する駆動部２と、駆動用モータ５の回転運動を伝達する駆動力伝達機構３と、駆動用モータ５の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構４と、運動変換機構４側（出力側）から駆動用モータ５側（入力側）への逆入力による電動アクチュエータ１の作動を防止するロック機構６とを主な構成としている。
【００２０】
駆動部２は、駆動用モータ５と、駆動用モータ５に電力供給するための導電部材としての一対のバスバー７０と、駆動用モータ５やバスバー７０等を収容するモータケース６０とを備えている。本実施形態では、駆動用モータ５として、安価な（ブラシ付き）ＤＣモータを用いているが、ブラシレスモータ等の他のモータを用いてもよい。なお、ここでいうモータケース６０とは、駆動用モータ５自体が有するケース（ハウジング）とは別体で構成されたものであり、独自のケースを有する駆動用モータ５全体を収容する電動アクチュエータのケース（アクチュエータケース）のことである。
【００２１】
モータケース６０は、駆動用モータ５の大部分を収容する円筒状の本体部６１と、本体部６１の一端部（図１における左端部）に固定された蓋状のキャップ部６２とで構成されている。各バスバー７０は、金属製の板部材を所定形状に曲げ加工して形成されており、それぞれ樹脂製のホルダ部７１によって保持されている。また、各バスバー７０は、ホルダ部７１が駆動用モータ５の端部（図１おける左端部）に固定された状態で、駆動用モータ５のモータ端子（図示省略）に対して溶接により接続されている。キャップ部６２には軸方向に突出する筒状のコネクタ部６２ａが設けられており、コネクタ部６２ａの内周側には各バスバー７０の先端部（モータ端子に接続される側とは反対側の端部）が配置されている。このバスバー７０の先端部に対し、図示しない動力電源から延びる動力線の相手側端子が接続されることで、動力電源から駆動用モータ５へ電力が供給可能な状態となる。
【００２２】
駆動力伝達機構３は、第１伝達ギヤとしての駆動側のドライブギヤ８と、これと噛み合う第２伝達ギヤとしての被駆動側のドリブンギヤ９とで構成されている。ドライブギヤ８及びドリブンギヤ９は、ギヤケース１０内に収容されている。ドライブギヤ８は、ドリブンギヤ９よりも歯数の少ない小径のギヤであり、駆動用モータ５の回転軸５ａに対してこれと一体的に回転するように取り付けられている。これに対して、ドリブンギヤ９は、ドライブギヤ８よりも歯数の多い大径のギヤであり、運動変換機構４を構成する後述のナット１７に対してこれと一体的に回転するように取り付けられている。
【００２３】
また、ドライブギヤ８は、その軸方向の一方（図１において左側）に配置された軸受１１によって回転可能に支持されている。この軸受１１は、駆動用モータ５の端部に固定された筒状の軸受保持部材１３内に嵌め込まれることによって保持されている。本実施形態では、軸受１１を玉軸受としているが、他の軸受を用いてもよい。
【００２４】
ドリブンギヤ９は、ギヤケース１０に設けられた複列の軸受１４によってナット１７と共に回転可能に支持されている。複列の軸受１４としては、ナット１７を安定的かつ確実に支持することができるように、ラジアル荷重に加えて、両方向のアキシャル荷重を支承できる複列アンギュラ玉軸受を用いることが好ましい。
【００２５】
駆動用モータ５が駆動を開始し、駆動用モータ５の回転軸５ａが回転すると、回転軸５ａと一体的にドライブギヤ８が回転し、これに連動してドリブンギヤ９が回転する。このとき、駆動用モータ５からの回転運動は、歯数の少ないドライブギヤ８から歯数の多いドリブンギヤ９へ伝達されるので、減速されて回転トルクが増加する。このように、本実施形態では、ドライブギヤ８からドリブンギヤ９へ回転運動が減速されるようにしているが、ドライブギヤ８とドリブンギヤ９とを同じ歯数のギヤで構成し、駆動用モータ５からの回転運動を減速せずに伝達するようにしてもよい。
【００２６】
運動変換機構４は、回転部材としてのナット１７と、直動部材としてのねじ軸１８と、多数のボール１９とを有するボールねじ機構である。ナット１７の内周面とねじ軸１８の外周面には、それぞれ螺旋状溝が形成されており、これらの螺旋状溝の間にボール１９が転動可能に収容されている。また、ナット１７には図示しない循環部材が設けられており、この循環部材によってボール１９が螺旋状溝に沿って循環するように構成されている。
【００２７】
ねじ軸１８は、ナット１７の内周に挿通され、駆動用モータ５の回転軸５ａと平行に配置されている。ねじ軸１８の前端部１８ａ（図１における左端部）は、操作対象である図示しない使用機器の対応部位に連結されるなどして、その対応部位を操作する操作部として機能する部分である。駆動用モータ５の回転運動がドライブギヤ８及びドリブンギヤ９を介してナット１７に伝達されると、ナット１７が回転することで、ねじ軸１８が軸方向の一方（前進方向又は後退方向）へ移動する。反対に、駆動用モータ５が逆回転した場合は、ドライブギヤ８及びドリブンギヤ９を介して回転運動がナット１７に伝達されて、ねじ軸１８が軸方向の他方へ移動する。このように、駆動用モータ５の正逆回転によって、ねじ軸１８が前進又は後退することで、ねじ軸１８の前端部に連結された操作対象が操作される。
【００２８】
ねじ軸１８の後端部１８ｂ（操作対象側の端部とは反対側の端部）は、ねじ軸ケース２０によって覆われている。ねじ軸ケース２０は、ギヤケース１０に対してモータケース６０が固定される側とは反対側で固定されている。
【００２９】
また、ねじ軸１８の後端部１８ｂには、ねじ軸１８の回転を規制する回転規制部材としての回り止めピン２１が設けられている。回り止めピン２１は、ねじ軸１８に対してその軸方向と直交又は交差する方向に取り付けられている。ねじ軸１８の後端部１８ｂから外径方向に突出する回り止めピン２１の両端部には、それぞれガイドローラ２２が回転可能に取り付けられている。各ガイドローラ２２は、ねじ軸ケース２０に設けられた軸方向に延びる一対のガイド溝２０ａ内に挿入されている。ガイドローラ２２がガイド溝２０ａに沿って軸方向へ移動することで、ねじ軸１８は周方向に回転することなく軸方向に前進又は後退する。
【００３０】
また、ねじ軸１８において、ナット１７よりも前端部１８ａ側には、電動アクチュエータ１内に異物が侵入するのを防止するブーツ２３と、ブーツ２３を保護するためのブーツカバー２５とが設けられている。ブーツ２３は、小径端部２３ａと大径端部２３ｂとこれらを繋いで軸方向に伸縮する蛇腹部２３ｃとで構成されている。小径端部２３ａはねじ軸１８の外周面に固定され、大径端部２３ｂはブーツカバー２５に取り付けられた筒状のブーツ装着部材２４の外周面に固定されている。ブーツカバー２５は、ブーツ２３の外側を覆うように配置され、モータケース６０の本体部６１と一体成型されている。
【００３１】
また、ねじ軸１８の外周面には、ねじ軸１８の軸方向位置を検出するためのセンサターゲットとなる磁石２７が設けられている。一方、モータケース６０の外周には、図示しないストロークセンサが設けられている。ねじ軸１８が前進又は後退すると、これに伴って移動する磁石２７の磁場（例えば磁束密度の向き及び強さ）の変化をストロークセンサが検出することにより、磁石２７の軸方向位置、ひいてはねじ軸１８の軸方向位置が検出される。
【００３２】
以下、図２〜図５に基づき、本発明の特徴部分であるロック機構６について説明する。
【００３３】
図２は、図１に示すロック機構６及びその周辺部分を拡大して示す縦断面図、図３は、ロック機構６の分解斜視図、図４及び図５は、ロック機構６を軸方向から見た正面図であって、図４は、ロック機構６の非ロック状態を示す図であり、図５は、ロック機構６のロック状態を示す図である。
【００３４】
図３において左側から順に、ロック機構６は、ロック用モータ３０と、切換回転体３１と、複数のロックレバー３２と、ハウジング３３と、複数の被ロック部材３４と、蓋部材３５と、被ロック部材ホルダ３６と、付勢部材としての複数のコイルばね３７と、複数の軸部３８と、連動回転体３９とを備えている。
【００３５】
連動回転体３９は、駆動用モータ５と連動して回転する部材である。図２に示すように、本実施形態では、連動回転体３９がドライブギヤ８の回転軸８ａに対して固定されており、駆動用モータ５の回転軸５ａが回転すると連動回転体３９はドライブギヤ８と一体に回転するように構成されている。
【００３６】
複数の被ロック部材３４は、駆動用モータ５の回転軸５ａから径方向にずれた位置に配置され、駆動用モータ５の回転に伴ってその回転軸５ａを中心に公転運動する部材である。本実施形態では、３つの被ロック部材３４が駆動用モータ５の回転方向に等間隔に配置されている。ただし、被ロック部材３４の数は３つに限定されるものでなく、１つであってもよいし、２つ、あるいは４つ以上であってもよい。
【００３７】
被ロック部材ホルダ３６は、複数の被ロック部材３４を保持する部材である。具体的には、図２に示すように、被ロック部材ホルダ３６に複数の保持孔３６ａが設けられ、各保持孔３６ａに対して被ロック部材３４が挿入されて固定されている。
【００３８】
また、被ロック部材ホルダ３６は、連動回転体３９と蓋部材３５、及びこれらを連結する複数の軸部３８によって保持されている。具体的には、図２及び図３に示すように、被ロック部材３４に設けられた複数の円弧孔３６ｂに軸部３８が挿入され、円弧孔３６ｂから軸方向に突出する各軸部３８の両端部が連動回転体３９と蓋部材３５とに設けられた複数の軸孔３９ａ，３５ａに挿入されて固定されている。すなわち、被ロック部材ホルダ３６は、これを貫く軸部３８によって径方向に脱落しないように保持され、連動回転体３９と蓋部材３５によって挟まれることで軸方向に脱落しないように保持されている。
【００３９】
このように、被ロック部材ホルダ３６が連動回転体３９と蓋部材３５及び軸部３８によって保持されていることで、駆動用モータ５の駆動により連動回転体３９が回転すると、その回転運動が被ロック部材ホルダ３６に伝達されて被ロック部材ホルダ３６が回転する。そして、この被ロック部材ホルダ３６の回転によって、これに保持される複数の被ロック部材３４が駆動用モータ５の回転軸５ａを中心に公転運動するように構成されている。
【００４０】
また、被ロック部材ホルダ３６は、軸部３８が円弧孔３６内で駆動用モータ５の回転方向に相対移動可能に挿入されていることで、連動回転体３９及び蓋部材３５に対して駆動用モータ５の回転方向に相対変位可能となっている。また、このような被ロック部材ホルダ３６の相対変位を許容するため、図３に示すように、被ロック部材３４が挿通される蓋部材３５の挿通孔３５ｂは円弧状に形成されている。すなわち、挿通孔３５ｂを円弧状にすることで、被ロック部材ホルダ３６と一緒に相対変位する被ロック部材３４の挿通孔３５ｂに対する干渉を回避している。
【００４１】
また、図４に示すように、円弧孔３６ｂの円周方向両端部には、それぞれコイルばね３７が収容されている。一対のコイルばね３７は軸部３８を挟んで圧縮された状態で収容されている。これにより、軸部３８は、一対のコイルばね３７によって両側から付勢された状態で保持されている。
【００４２】
複数のロックレバー３２は、被ロック部材３４に当接して駆動用モータ５の駆動を規制したり、その規制を解除したりする部材である。すなわち、ロックレバー３２は、被ロック部材３４の公転軌道上に進入して被ロック部材３４に対して当接可能なロック位置（図５参照）と、被ロック部材３４の公転軌道上から退避して被ロック部材３４に対して当接しない非ロック位置（図４参照）とに切換可能に構成されている。
【００４３】
具体的に、ロックレバー３２は、その長手方向の一端部側に設けられた揺動中心軸３２ａを中心に揺動することで、ロック位置と非ロック位置とに切り換えられるように構成されている。本実施形態では、図２及び図３に示すように、ハウジング３３に設けられた複数の取付孔３３ａに対してロックレバー３２の揺動中心軸３２ａが挿入されることで、各ロックレバー３２はハウジング３３に対して揺動可能に取り付けられている。また、本実施形態では、図３に示すように、ロックレバー３２が、上記被ロック部材３４に対応して３つ設けられているが、被ロック部材３４と同様、ロックレバー３２の数は１つであってもよいし、２つ、あるいは４つ以上であってもよい。また、本実施形態では、図２に示すように、ハウジング３３がギヤケース１０内に固定されているが、ハウジング３３をギヤケース１０（アクチュエータケース）と一体で構成してもよい。
【００４４】
切換回転体３１は、回転することにより複数のロックレバー３２を揺動させてロック位置又は非ロック位置に切り換える部材である。具体的には、図３に示すように、切換回転体３１には、複数のロックレバー３２を互いに同期させて案内するための複数のスリット状のガイド部３１ａが設けられている。各ガイド部３１ａは、切換回転体３１の径方向に対して斜めに配置されている。一方、各ロックレバー３２の揺動端部側（揺動中心軸３２ａが設けられた端部側とは反対の端部側）には、切換回転体３１のガイド部３１ａに挿入されるガイド突起３２ｂが設けられている。切換回転体３１が回転すると、ガイド突起３２ｂがガイド部３１ａに沿って移動することで、各ロックレバー３２が揺動してロック位置又は非ロック位置に切り換えられる。
【００４５】
ロック用モータ３０は、切換回転体３１に回転力を付与する駆動源であり、上記駆動用モータ５とは別に設けられた電動モータである。図２に示すように、切換回転体３１は、ロック用モータ３０の回転軸３０ａに固定され、これと一体に回転するように構成されている。また、図２に示すように、ロック用モータ３０は、ねじ軸ケース２０に設けられたモータ収容部４０内に収容されている。本実施形態では、ロック用モータ３０として、駆動用モータ５よりも小型の（ブラシ付き）ＤＣモータを用いているが、ブラシレスモータ等の他のモータを用いてもよい。
【００４６】
続いて、ロック機構６の作用について説明する。
【００４７】
駆動用モータ５の駆動が停止して電動アクチュエータ１による操作が完了した状態となると、ロック機構６が、駆動用モータ５の駆動を許容する非ロック状態から、駆動用モータ５の駆動を防止するロック状態へ切り換えられる。具体的には、ロック用モータ３０を駆動させて、切換回転体３１を図４に示す非ロック状態から図の反時計回りに回転させて、図５に示すロック状態にする。この切換回転体３１の回転に伴って、各ロックレバー３２のガイド突起３２ｂがガイド部３１ａに沿って案内され、各ロックレバー３２が内側（内径側）へ揺動する。そして、ロックレバー３２の揺動が完了したら、ロック用モータ３０の駆動を停止する。これにより、各ロックレバー３２は、被ロック部材３４の公転軌道上に進入したロック位置に配置される。
【００４８】
このように、切換回転体３１を回転させて各ロックレバー３２をロック位置に配置することで、各ロックレバー３２は被ロック部材３４に対して当接可能な状態となる。従って、この状態で、操作対象側から電動アクチュエータ１へ逆入力があったとしても、被ロック部材３４がロックレバー３２に対して当接することで、被ロック部材３４の公転運動は阻止される。これにより、逆入力による駆動用モータ５の駆動（電動アクチュエータ１の作動）が防止されるので、操作対象を所定の操作位置に保持しておくことが可能である。なお、本実施形態では、ロックレバー３２によって主に図５における時計回りの被ロック部材３４の公転運動を阻止するようにしているが、ロックレバー３２を被ロック部材３４に対して本実施形態とは反対方向に当接させて被ロック部材３４の反時計回りの公転運動を阻止するようにしてもよい。
【００４９】
また、電動アクチュエータ１による操作を再開する場合は、ロック機構６をロック状態から非ロック状態へ切り換える。具体的には、ロック用モータ３０を逆回転させ、切換回転体３１を図５に示すロック状態から図の時計回りに回転させて、図４に示す非ロック状態にする。この切換回転体３１の回転に伴って、各ロックレバー３２は上記とは反対に外側（外径側）へ揺動する。そして、ロックレバー３２の揺動が完了したら、ロック用モータ３０の駆動を停止する。これにより、各ロックレバー３２は、被ロック部材３４の公転軌道上から退避した非ロック位置に配置される。
【００５０】
このように、各ロックレバー３２が非ロック位置に配置されることで、各ロックレバー３２は被ロック部材３４に対して当接しない状態となる。これにより、被ロック部材３４は自由に公転運動できる状態となり、駆動用モータ５を駆動力させて操作対象を操作することができる状態となる。
【００５１】
以上のように、本発明の実施形態に係るロック機構においては、切換回転体３１によってロックレバー３２をロック位置と非ロック位置とに揺動させて切り換える構成を採用していることで、特許文献１に記載されているようなロック用モータの回転運動をロック部材の軸方向の直線運動に変換する構成に比べて、部品レイアウトの自由度が向上する。すなわち、本発明の実施形態に係る構成によれば、特許文献１に記載の構成のように、ロック用モータを駆動用モータやドライブギヤに対して非同一直線上に配置しなくても、ロック機構の作動安定性を確保することができるので、ロック用モータを駆動用モータやドライブギヤと同軸上に配置しにくいといった部品レイアウト上の制約が緩和される。このため、本発明の実施形態に係る構成によれば、ロック機構の作動安定性を確保しつつ、図１に示すように、ロック用モータ３０を駆動用モータ５やドライブギヤ８と同軸上に配置することが可能となる。
【００５２】
ここで、ロック機構が逆入力時の大荷重にも十分耐えられるようにするには、上述の実施形態のように、ロックレバー３２を複数設け、複数のロックレバー３２によって逆入力荷重を受けるようにすることが望ましい。一方で、複数のロックレバー３２を複数の駆動源を用いて個別に揺動させると装置が大型化する課題がある。そこで、上述の実施形態では、複数のロックレバー３２を互いに同期させて案内する切換回転体３１を用いることで、１つのロック用モータ３０によって複数のロックレバー３２を揺動させる構成を実現している。このように、上述の実施形態では、切換回転体３１を用いることで、ロック用モータ３０の数を１つにすることができ、電動アクチュエータの小型化を図ることが可能である。
【００５３】
また、上述の実施形態では、図６に示すように、軸部３８が被ロック部材ホルダ３６の円弧孔３６内で回転方向の一方及び他方へ相対移動可能に挿入されていることで、被ロック部材３４はロックレバー３２に対して相対的に変位可能となっている。このため、被ロック部材３４は、駆動用モータ５が停止した状態で、ロックレバー３２に対して駆動用モータ５の回転方向の一方及び他方への相対的な変位が許容される。
【００５４】
このように、駆動用モータ５が停止した状態で、ロックレバー３２に対する被ロック部材３４の相対的な変位が許容されていることで、ロックレバー３２をロック位置に揺動させる際のロックレバー３２と被ロック部材３４との干渉を回避することができる。すなわち、図７の実線で示すように、万が一、ロックレバー３２が被ロック部材３４に対して干渉するような位置で当接しても、同図の二点鎖線で示すように、被ロック部材３４が回転方向に変位してロックレバー３２との干渉を回避することができる。これにより、ロックレバー３２の揺動が被ロック部材３４によって阻止されるのを回避でき、ロックレバー３２をロック位置へ配置することができるようになる。
【００５５】
また、上述の実施形態においては、軸部３８が円弧孔３６ｂ内で一対のコイルばね３７によって両側から付勢され、円弧孔３６ｂの円周方向中間位置で軸部３８が弾性的に保持されていることで、被ロック部材３４も、（ロックレバー３２と被ロック部材３４とが互いに当接しない状態で）上記ロックレバー３２に対する相対的な変位が許容される範囲の中間位置で保持されている。従って、この状態では、被ロック部材３４が回転方向の一方と他方のいずれの方向にも変位することができる状態である。このように、被ロック部材３４が回転方向の一方と他方のいずれの方向にも変位可能な状態であることで、被ロック部材３４が一方向にしか変位できない場合に比べて、ロックレバー３２と被ロック部材３４との干渉を回避しやすくなる。また、軸部３８が一対のコイルばね３７によって円弧孔３６ｂ内で弾性的に保持されていることで、円弧孔３６ｂ内での軸部３８のがたつきを防止することが可能である。これにより、電動アクチュエータ１が作動する際、軸部３８が円弧孔３６ｂ内でがたつくことによる異音や騒音の発生も防止することが可能である。
【００５６】
また、上述の実施形態のように、ロックレバー３２と被ロック部材３４との干渉を機械的（構造的）に回避できるようにすることで、被ロック部材３４の停止位置を調整したり修正したりする制御を採用しなくてもよくなる。さらに、被ロック部材３４の停止位置や駆動用モータ５の回転位相などを検知するためのセンサも不要となる。このように、上述の実施形態に係る構成によれば、ロックレバー３２をロック位置と非ロック位置との間で揺動させるロック用モータ３０の通電のＯＮ−ＯＦＦの制御だけで、ロック状態と非ロック状態の切換を実現することができるので、制御を簡素化することができ、制御システムの構築に要する工数やコストを削減することが可能である。
【００５７】
以上、本発明について説明したが、本発明は上述の実施形態に何ら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のことである。本発明は、図１に示すような電動アクチュエータに限らず、遊星歯車減速機等を備えるものなど、他の電動アクチュエータにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１      電動アクチュエータ
２      駆動部
３      駆動力伝達機構
４      運動変換機構
５      駆動用モータ
５ａ    回転軸
６      ロック機構
３０    ロック用モータ
３１    切換回転体
３１ａ  ガイド部
３２    ロックレバー
３４    被ロック部材
３６    被ロック部材ホルダ
３６ｂ  円弧孔
３７    コイルばね（付勢部材）
３８    軸部
３９    連動回転体
【図１】
2020048393.tif 000003
【図２】
2020048393.tif 000004
【図３】
2020048393.tif 000005
【図４】
2020048393.tif 000006
【図５】
2020048393.tif 000007
【図６】
2020048393.tif 000008
【図７】
2020048393.tif 000009