(57)【要約】【課題】電動モータの停止状態でねじ軸の進退移動を規制するロック機構部を備えた電動アクチュエータの信頼性を向上する。【解決手段】電動モータ１０の停止状態でボールねじ３０が動作するのを規制するロック機構部７を備え、ロック機構部７が、電動モータ１０とボールねじ３０のナット３２の間での動力伝達を規制する規制位置、および上記動力伝達を許容する許容位置の二位置間で軸方向に進退移動するロック部材６０と、ロック部材６０の軸方向位置を検知する検知部とを有する電動アクチュエータ１において、検知部は、ロック部材６０によって径方向に直接押圧されることにより、ロック部材６０が規制位置に位置していることを検知する第１プッシュスイッチ６８ａを有する【選択図】図４
2020162321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータを有する駆動部と、該駆動部の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部と、前記駆動部の停止状態で前記運動変換機構部が動作するのを規制するロック機構部とを備え、前記運動変換機構部が、前記駆動部の回転運動を受けて回転するナットと、該ナットの回転に伴って軸方向に進退移動するねじ軸とを有し、
前記ロック機構部が、前記駆動部と前記ナットの間での動力伝達を規制する規制位置、および前記動力伝達を許容する許容位置の二位置間で軸方向に進退移動するロック部材と、該ロック部材の軸方向位置を検知する検知部とを有する電動アクチュエータにおいて、
前記検知部は、前記ロック部材によって直接押圧されることにより、前記ロック部材が前記規制位置に位置していることを検知する第１プッシュスイッチを有することを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記検知部は、前記ロック部材によって直接押圧されることにより、前記ロック部材が前記許容位置に位置したことを検知する第２プッシュスイッチをさらに有する請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記検知部は、前記ロック部材によって径方向に直接押圧されることにより、前記ロック部材が前記規制位置と前記許容位置の間であって、前記規制位置よりも所定量前記許容位置側に位置していることを検知する第３プッシュスイッチをさらに有する請求項１又は２に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記ロック機構部は、前記ロック部材を軸方向に進退移動させるための駆動力を発生するロック用モータをさらに有し、前記検知部から出力される信号に基づいて前記ロック用モータおよび前記電動モータの駆動制御が行われる請求項１〜３の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記駆動部の回転運動を前記ナットに伝達するための駆動力伝達部をさらに備え、
前記規制位置は、前記ロック部材と、前記駆動力伝達部を構成し、前記駆動部の回転運動を受けて回転駆動される駆動ギヤとが該駆動ギヤの回転方向で係合する位置である請求項１〜４の何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】
近年、自動車をはじめとする車両においては、その省力化や低燃費化のために電動化が進展し、例えば、自動変速機、ブレーキおよび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。このような用途に使用されるアクチュエータとして、本出願人は、電動モータの回転運動を直線運動に変換して出力する運動変換機構にねじ機構を採用したものを提案している（例えば、特許文献１）。ねじ機構のねじ軸は、電動アクチュエータの出力軸（最終出力軸）を構成し、軸方向に進退移動することで操作対象を操作する。
【０００３】
上記ねじ軸は、高精度にかつスムーズに進退移動可能である。そのため、ねじ軸を最終出力軸とした電動アクチュエータは、操作対象を精度良く操作することができるという利点を有する反面、例えば、電動モータの停止状態で操作対象（ねじ軸）に外力が入力された場合、何らの対策も講じられていなければ、操作対象を誤操作してしまう可能性がある。そこで、特許文献１の電動アクチュエータには、電動モータの停止状態でねじ軸が進退移動するのを規制するロック機構部が設けられている。
【０００４】
上記のロック機構部は、上記の電動モータとねじ機構のナットの間での動力伝達を規制する規制位置、および上記動力伝達を許容する許容位置の二位置間で軸方向に進退移動するロック部材を備え、ロック部材は、電動モータに通電されている状態では許容位置で保持されるようになっている。この場合、電動モータの回転運動がナットに伝達されることから、ねじ軸の進退移動が許容されるロック解除状態となる。一方、電動モータへの通電が停止されると、ロック部材は許容位置から規制位置に移動し、規制位置で保持されるようになっている。この場合、電動モータの回転運動がナットに伝達されなくなることから、ねじ軸の進退移動が規制されるロック状態となる。
【０００５】
特許文献１の図１０に開示されているように、上記のロック機構部には、ロック部材が規制位置に位置していることを検知するための検知部（ロックセンサ）が設けられており、このロックセンサには、板バネで構成された接触子（ヒンジレバー）を有するヒンジレバー式マイクロスイッチが採用されている。そして、ロック部材が前進移動することでヒンジレバーを押圧し、その押圧力を受けて図示外のプッシュスイッチが押し下げられると、ロック部材が規制位置に位置していることが検知されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１８４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のロックセンサ（ヒンジレバー式マイクロスイッチ）では、ヒンジレバーが弾性変形するため、ロック部材が前進移動するのに伴ってヒンジレバーに押圧力が付与されるときと、ロック部材が後退移動するのに伴って上記押圧力が解放されるときとでヒステリシスが生じ易い（スイッチのＯＮ−ＯＦＦのタイミングにズレが生じ易い）。そのため、ロック部材が規制位置に位置していることを正確に検知できず、電動アクチュエータに機能上の問題が生じるおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明の主な目的は、ロック部材が規制位置に位置しているか否かを正確に検知可能とし、もって信頼性に富む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】
上記の目的を達成するために創案された本発明は、電動モータを有する駆動部と、駆動部の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部と、駆動部の停止状態で運動変換機構部が動作するのを規制するロック機構部とを備え、運動変換機構部が、駆動部の回転運動を受けて回転するナットと、ナットの回転に伴って軸方向に進退移動するねじ軸とを有し、ロック機構部が、駆動部とナットの間での動力伝達を規制する規制位置、および上記動力伝達を許容する許容位置の二位置間で進退移動するロック部材と、ロック部材の軸方向位置を検知する検知部とを有する電動アクチュエータにおいて、検知部は、ロック部材によって直接押圧されることにより、ロック部材が規制位置に位置したことを検知する第１プッシュスイッチを有することを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、ロック部材が規制位置に位置するのと同時に、第１プッシュスイッチに押圧力が付与されるので、ロック部材が規制位置に位置したことを正確に検知することができる。一方、ロック部材の軸方向移動に伴ってロック部材が規制位置から離脱すると、これと同時に第１プッシュスイッチに付与されていた押圧力が解放されるので、ロック部材が規制位置から離脱したことを正確に検知することができる。そのため、従来のように、スイッチのＯＮ−ＯＦＦのタイミングにズレが生じる（スイッチＯＮのタイミングにバラツキが生じる）のを可及的に回避し、ロック部材が規制位置に位置しているか否かを正確に検知することが可能となる。
【００１１】
検知部には、ロック部材によって直接押圧されることにより、ロック部材が許容位置に位置したことを検知する第２プッシュスイッチをさらに設けることができる。このようにすれば、ロック部材が許容位置に位置しているか否かを正確に検知することが可能となる。
【００１２】
検知部には、ロック部材によって径方向に直接押圧されることにより、ロック部材が規制位置と許容位置の間であって、規制位置よりも所定量許容位置側に位置していることを検知する第３プッシュスイッチをさらに設けても良い。
【００１３】
ロック部材を規制位置と許容位置の二位置間で軸方向に進退移動させるにあたっては、ロック機構部に設けたロック用モータの駆動力を活用することができる。このとき、以上で説明した検知部の検知結果（各プッシュスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号）に基づいてロック用モータおよび駆動部の電動モータの動作を制御するようにすれば、ロック機構部を適切に機能させることができる。
【００１４】
以上で説明した本発明の構成は、例えば、駆動部の回転運動をナットに伝達するための駆動力伝達部をさらに備え、規制位置を、ロック部材と、駆動力伝達部を構成する駆動ギヤとが駆動ギヤの回転方向で係合する位置とした電動アクチュエータに好ましく適用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のことから、本発明によれば、ロック部材が規制位置に位置しているか否か、さらには許容位置に位置しているか否かを正確に検知することができる。これにより、当該位置検知が正確に行われない場合に生じ得る機能上の問題発生を可及的に防止し、信頼性に富む電動アクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの概略縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】ロック機構部の分解斜視図である。
【図４】（ａ）図は、図１のＢ−Ｂ線矢視拡大断面図、（ｂ）図は、ロック部材が規制位置に位置しているときの（ａ）図のＸ部拡大図、（ｃ）図は、ロック部材が規制位置と許容位置の間に位置しているときの（ａ）図のＸ部拡大図である。
【図５】ロック機構部に設けられる第２検知部付近の部分拡大図であって、（ａ）図は、ロック部材が規制位置に位置している状態を示す図、（ｂ）図は、ロック部材が規制位置と許容位置の間の所定位置に位置している状態を示す図、（ｃ）図は、ロック部材が許容位置に位置している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で使用する「軸方向」とはねじ軸３１の中心軸に沿う方向であり、「軸方向一方側」および「軸方向他方側」とは、それぞれ、図１の紙面左側（ねじ軸３１の前進移動側）および紙面右側（ねじ軸３１の後退移動側）である。
【００１８】
図１に、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ１の概略縦断面図を示す。この電動アクチュエータ１は、駆動部２と、駆動部２から出力された回転動力（回転運動）を直線運動に変換して出力する運動変換機構部３と、駆動部２の回転運動を運動変換機構部３に伝達する駆動力伝達部４と、運動変換機構部３を支持する支持部５と、運動変換機構部３の直線運動を操作対象に出力（伝達）する操作部６と、駆動部２の停止状態で運動変換機構部３が駆動するのを規制するロック機構部７とを備える。駆動部２は、モータ部８と減速機構部９とで構成される。
【００１９】
モータ部８は、主に、運動変換機構部３を駆動させるための電動モータ１０（以下、「駆動用モータ１０」という）と、駆動用モータ１０を収容したモータケース１１とを備える。モータケース１１は、ケース本体１２と、ケース本体１２の軸方向一方側の端部開口を封止する封止部材１３とを備える。駆動用モータ１０は、図示外の動力電源に対して電気的に接続されている。駆動用モータ１０としては、出力軸１０ａの回転量を検出・制御することができるブラシ付きのＤＣモータやブラシレスモータが使用される。
【００２０】
減速機構部９は、駆動用モータ１０の回転を減速して出力する減速機と、減速機を収容した減速機ケース１６とを備える。減速機ケース１６は、その軸方向一方側に隣接配置されたモータケース１１のケース本体１２に対して分離可能に連結されている。
【００２１】
減速機は遊星歯車減速機１５で構成される。すなわち、減速機は、駆動用モータ１０の出力軸１０ａと一体回転可能に設けられたサンギヤ１７と、サンギヤ１７の径方向外側（ここでは減速機ケース１６の内周）に設けられたリングギヤ１８と、サンギヤ１７とリングギヤ１８の間に配置され、サンギヤ１７およびリングギヤ１８に噛み合った複数（例えば、３つ）の遊星ギヤ１９と、遊星ギヤ１９を回転自在に保持した遊星ギヤホルダ２０および遊星ギヤキャリア２１とを備える。遊星ギヤキャリア２１は、遊星ギヤ１９に連結された環状部２１ａと、環状部２１ａの内径端部から軸方向他方側に延びた円筒部２１ｂとを一体に有し、遊星ギヤ１９の公転運動を取り出して出力する。遊星ギヤキャリア２１の円筒部２１ｂは、後述する転がり軸受４６（の内輪）およびギヤボス４４と一体回転可能に連結されている。
【００２２】
上記構成を有する減速機１５により、駆動用モータ１０の出力軸１０ａの回転運動が減速された上で駆動力伝達部４、さらには運動変換機構部３に伝達される。これにより、駆動力伝達部４の回転トルクを増加することができるので、小型の駆動用モータ１０を採用することができる。
【００２３】
運動変換機構部３は、ボールねじ３０で構成される。ボールねじ３０は、駆動用モータ１０の出力軸１０ａと平行に配置されたねじ軸３１と、多数のボール３３を介してねじ軸３１の外周に回転可能に嵌合されたナット３２と、循環部材としてのこま３４とを備える。ねじ軸３１の外周面に形成された螺旋状溝３１ａとナット３２の内周面に形成された螺旋状溝３２ａとの間に多数のボール３３が装填され、こま３４が組み込まれている。このような構成により、ナット３２が回転するのに伴ってねじ軸３１が軸方向に進退移動する際には、両螺旋状溝３１ａ，３２ａの間でボール３３が循環する。
【００２４】
ねじ軸３１は、電動アクチュエータ１の出力軸を構成するものであり、その軸方向一方側の端部には、図示外の操作対象を操作するための操作部６が設けられている。図示例において、操作部６は、操作対象とねじ軸３１とを連結するための連結部材が挿入される径方向の貫通孔で構成される。
【００２５】
電動アクチュエータ１には、筒部３５ａおよび底部３５ｂを有する有底筒状の軸ケース３５が設けられ、この軸ケース３５にねじ軸３１の一部が収容されている。本実施形態の軸ケース３５は筒状のホルダ部３５ｄを一体に有し、このホルダ部３５にはロック機構部７を構成するロック用モータ６６（詳細は後述する）が収容される。
【００２６】
電動アクチュエータ１には、ねじ軸３１の軸方向位置（進退移動量）を検出するための位置検出装置が設けられる。この位置検出装置は、例えば、モータケース１１に取り付けられたストロークセンサとしての磁気センサ（図示省略）と、ねじ軸３１に取り付けられたセンサターゲットとしての永久磁石３７とで構成される。永久磁石３７は、保持部材３８を介してねじ軸３１に取り付けられている。この場合、ねじ軸３１が進退移動すると、これに伴って移動する永久磁石３７の磁場（例えば磁束密度の向きおよび強さ）の変化が磁気センサで検出されることにより、ねじ軸３１の進退移動量が検出される。
【００２７】
ねじ軸３１の軸方向他方側の端部には、ねじ軸３１がその軸線回りに回転するのを規制するための回転規制部７０を設けている。図２にも示すように、回転規制部７０は、ねじ軸３１に設けられた径方向の貫通孔３１ｂに挿入（圧入）され、両端部がねじ軸３１の外側に突出した支持ピン７１と、支持ピン７１の突出部に外嵌され、支持ピン７１に回転可能に支持された一対のガイドローラ７２と、軸ケース３５の筒部３５ａの内周面に設けられて軸方向に延び、ガイドローラ７２が転動可能に嵌め込まれた一対の案内溝３５ｃとを備える。
【００２８】
上記のとおり、本実施形態の電動アクチュエータ１には、ねじ軸３１の軸方向位置を検出するための位置検出装置が設けられており、また、ねじ軸３１は、ねじ軸３１に取り付けたガイドローラ７２が軸ケース３５の案内溝３５ｃに沿って転動することで進退移動することから、ねじ軸３１の前進限および後退限を制御することができる。従って、ねじ軸３１は基本的に所定の停止位置を越えて軸方向一方側に前進又は軸方向他方側に後退しない。しかしながら、位置検出装置の故障などにより、ねじ軸３１が誤作動して所定の停止位置を越えて後退すると、ねじ軸３１の他端部が軸ケース３５の底部３５ｂに衝突し、軸ケース３５が変形・破損等するおそれがある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、ねじ軸３１と軸ケース３５の底部３５ｂとの間にゴム、樹脂又は熱可塑性エラストマー等の弾性材料で形成された緩衝部材７３を設けている。これにより、仮にねじ軸３１が軸ケース３５の底部３５ｂに衝突した場合でも、緩衝部材７３によって衝撃荷重が緩和されるので、軸ケース３５が破損等する可能性を低減することができる。緩衝部材７３には径方向の貫通孔７４が設けられており、緩衝部材７３は、貫通孔７４に支持ピン７１を挿通することでねじ軸３１に対して取付固定される。要するに、支持ピン７１は、ガイドローラ７２の支持軸として機能するだけでなく、緩衝部材７３の取付部材としても機能する。このような構成により、ねじ軸３１、支持ピン７１、ガイドローラ７２および緩衝部材７３等を備えたアセンブリを容易に組み立てることができる。
【００３０】
図１に示すように、駆動力伝達部４は、主に、駆動部２の出力を運動変換機構部３に伝達する伝達ギヤ機構４１と、伝達ギヤ機構４１を収容したギヤケース４５とを備える。ギヤケース４５は、その軸方向一方側に隣接配置された減速機ケース１６に対して分離可能に連結されている。
【００３１】
伝達ギヤ機構４１は、駆動部２の出力を受けて回転駆動される駆動ギヤ４２と、駆動ギヤ４２と噛み合った従動ギヤ４３と、駆動ギヤ４２の内周に配置されたギヤボス４４と、ギヤボス４４を回転自在に支持した一対の転がり軸受４６，４７とを備える。転がり軸受４６，４７は、それぞれ、ギヤケース４５および支持部５を構成する軸受ケース５１の内周に装着されている。
【００３２】
駆動ギヤ４２には、その両端面に開口し、後述するロック部材６０（ロックプレート６１）を挿入可能な孔部（貫通孔）４２ａが設けられている。孔部４２ａは、駆動ギヤ４２の周方向に離間した複数箇所に設けられている。
【００３３】
ギヤボス４４は、小径円筒部４４ａと大径円筒部４４ｂとを一体に有する段付き円筒状に形成され、駆動用モータ１０の出力軸１０ａと同軸に配置されている。小径円筒部４４ａの外周面には遊星ギヤキャリア２１の円筒部２１ａの内周面が圧入され、大径円筒部４４ｂの外周面には駆動ギヤ４２の内周面が圧入されている。本実施形態では、駆動用モータ１０の出力軸１０ａの自由端側の一部が、径方向隙間を介してギヤボス４４の内周に配置されている。
【００３４】
従動ギヤ４３は、ボールねじ３０のナット３２の径方向外側に配置された円筒状のナット装着部４３ａを有し、本実施形態ではナット３２の外周面がナット装着部４３ａの内周面に圧入されている。
【００３５】
以上の構成により、駆動用モータ１０の出力軸１０ａが回転し、その回転動力が減速機１５を介してギヤボス４４に伝達されると、ギヤボス４４および駆動ギヤ４２が一体回転すると共に、駆動ギヤ４２と噛み合った従動ギヤ４３、さらには従動ギヤ４３に固定されたボールねじ３０のナット３２が一体回転する。これにより、ナット３２（駆動用モータ１０の出力軸１０ａ）の回転方向に応じてボールねじ３０のねじ軸３１が軸方向に進退移動し、ねじ軸３１の操作部６に連結された操作対象が操作される。
【００３６】
なお、本実施形態では、従動ギヤ４３に、駆動ギヤ４２よりも大径でかつ歯数の多いものを採用している。そのため、駆動力伝達部４に入力された回転運動は、減速されると共にトルクが増加された上でナット３２に伝達される。これにより、駆動用モータ１０の一層の小型化を図ることができる。
【００３７】
ギヤケース４５は、ねじ軸３１の一部を収容した円筒部４５ａを有する。円筒部４５ａとねじ軸３１との間には筒状のブーツ４７が取り付けられる。ブーツ４７は、樹脂、ゴムあるいは熱可塑性エラストマー等の弾性材料で形成され、小径筒部４７ａおよび大径筒部４７ｂと、両筒部４７ａ，４７ｂを接続する蛇腹部４７ｃとを一体に有する。小径筒部４７ａはブーツバンド４８Ａによってねじ軸３１に対して締め付け固定され、大径筒部４７ｂはブーツバンド４８Ｂによってギヤケース４５の円筒部４５ａに対して締め付け固定される。係る構成により、ギヤケース４５内への異物侵入が防止される。ブーツ４７の外周には、ブーツ４７を保護するためのブーツカバー４９が配置されている。本実施形態のブーツカバー４９は、モータケース１１を構成するケース本体１２と一体に設けられている。
【００３８】
支持部５は、ボールねじ３０のナット３２を回転自在に支持する支持軸受５０と、支持軸受５０を収容した軸受ケース５１とを備える。軸受ケース５１は、軸方向一方側に隣接配置されたギヤケース４５に対して分離可能に連結されている。
【００３９】
支持軸受５０としては、外輪５０ａおよび内輪５０ｂと、これらの間に転動自在に配されたボール５０ｃと、ボール５０ｃを保持した図示外の保持器とを備えた転がり軸受（玉軸受）であって、ラジアル荷重および両方向のアキシャル荷重を支持することができる複列アンギュラ玉軸受が使用される。軸受ケース５１と支持軸受５０との間には、鍔付き円筒状のスリーブ５２が配置されており、支持軸受５０の外輪５０ａは、スリーブ５２の鍔部とスリーブ５２に装着された止め輪５３とで挟持されることにより、軸方向の位置決めがなされている。一方、支持軸受５０の内輪５０ｂは、従動ギヤ４３とナット３２に装着された止め輪５４とで挟持されることにより、軸方向の位置決めがなされている。
【００４０】
以下、本実施形態の電動アクチュエータ１で採用しているロック機構部７について、図１および図３−図５を参照しながら詳細に説明する。ロック機構部７は、ねじ軸３１の進退移動を許容するロック解除状態と、ねじ軸３１の進退移動を規制するロック状態とを切り替える機能を有し、駆動部２の停止状態では電動アクチュエータ１をロック状態に保持する。
【００４１】
図１、図３および図４（ａ）に示すように、ロック機構部７は、ロック部材６０と、ロック部材６０を軸方向に進退移動させるための駆動力を発生するロック用モータ（例えばＤＣモータ）６６とを備える。
【００４２】
ロック用モータ６６は、軸ケース３５に設けられた筒状のホルダ部３５ｄに収容され、ホルダ部３５ｄの軸方向他方側の端部開口は、ホルダ部３５ｄに取り付けられた有底筒状のキャップ６７で封口されている。詳細な図示は省略しているが、ロック用モータ６６は動力電源（ここでは、駆動用モータ１０の動力電源と共通の動力電源）に対して電気的に接続されている。
【００４３】
ロック部材６０は、ロック用モータ６６の出力軸６６ａと一体回転可能に設けられた滑りねじ軸６３に螺着された滑りねじナット６２と、ボルト部材６５を用いて滑りねじナット６２に対して取り付けられたロックプレート６１とを備える。ロックプレート６１は、軸受ケース５１に設けられた非真円形状（例えば、矩形状）の貫通孔５１ａに挿通された非真円形状の非真円部６１ａを有する。これにより、ロック用モータ６６の出力軸６６ａが回転すると、その回転動力を受けたロック部材６０は、回り止めされた状態で軸方向に進退移動する。ロック部材６０は、駆動部２とボールねじ３０のナット３２の間での動力伝達を規制する規制位置、および上記動力伝達を許容する許容位置の二位置間で軸方向に進退移動する。
【００４４】
本実施形態における規制位置は、ロック部材６０を構成するロックプレート６１の非真円部６１ａが駆動ギヤ４２に設けられた孔部４２ａ（複数の孔部４２ａのうちの何れか）に挿入され、駆動ギヤ４２とロック部材６０とが駆動ギヤ４２の回転方向で係合する位置であり、より詳細には、ロックプレート６１の非真円部６１ａの先端部（軸方向一方側の端部）が孔部４２ａの入口側（軸方向他方側）端部よりも所定量軸方向一方側に位置し、ロックプレート６１と軸受ケース５１が軸方向で当接する位置である［図４（ａ）参照］。
【００４５】
そして、ロック部材６０が前進移動し、上記の規制位置に位置すると、駆動ギヤ４２の回転、すなわち駆動部２とボールねじ３０のナット３２の間での動力伝達が規制されるので、ナット３２の回転が規制される。これにより、ねじ軸３１の進退移動が規制されるロック状態となる。一方、詳細な図示は省略しているが、ロックプレート６１の非真円部６１ａが駆動ギヤ４２の孔部４２ａから完全に離脱するまでロック部材６０が後退移動する（ロック部材６０が許容位置に位置する）と、ロックプレート６１と駆動ギヤ４２の係合状態が解消されるので、駆動ギヤ４２の回転、すなわち駆動部２とボールねじ３０のナット３２の間での動力伝達が許容される。これにより、ナット３２の回転、ひいてはねじ軸３１の進退移動が許容されるロック解除状態となる。
【００４６】
以上の構成を有するロック機構部７は、例えば以下のように動作する。
【００４７】
まず、駆動用モータ１０が回転駆動されている状態では、ロック部材６０が上記の許容位置で保持される。この状態で駆動用モータ１０への通電が停止されると、ロック用モータ６６が回転駆動されてロック部材６０が許容位置から規制位置に向けて前進移動する。ロック部材６０が規制位置に到達すると、ロック用モータ６６が停止し、ロック部材６０が規制位置で保持される。その後、駆動用モータ１０への通電が再開されると、ロック用モータ６６が回転駆動されてロック部材６０が規制位置から許容位置に向けて後退移動する。ロック部材６０が許容位置に到達すると、ロック用モータ６６が停止し、ロック部材６０が許容位置で保持される。
【００４８】
ロック機構部７が上記態様で動作する関係上、ロック部材６０（ロックプレート６１）の軸方向位置を正確に把握可能であることが望まれる。つまり、ロック部材６０の軸方向位置を正確に把握できなければ、以上の構成を有する電動アクチュエータ１に、例えば以下に示すような問題が生じる可能性がある。
（１）駆動用モータ１０の停止状態でロック部材６０が規制位置に位置していなければ、ねじ軸３１（操作対象）に外力が入力された場合にねじ軸３１が誤作動する。
（２）ロック部材６０を許容位置から規制位置に向けて前進移動する際のロック用モータ６６の回転量が過大になると、ロックプレート６１が軸受ケース５１に衝突して変形・損傷等する（ロック機構部７が故障する）。
（３）ロック部材６０が許容位置に位置していない状態（規制位置から完全に離脱していない状態）で駆動用モータ１０が回転駆動されると、ロック機構部７が故障する。
【００４９】
そこで、本実施形態では、図１、図４（ａ）〜（ｃ）および図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ロック機構部７に、ロック部材６０の軸方向位置を検知するための検知部（第１センサ６８および第２センサ６９）を設け、検知部から出力される信号に基づいて、ロック用モータ６６および駆動用モータ１０の駆動制御が行われるようになっている。
【００５０】
検知部としての第１センサ６８は、押圧力が付与されると押し下げられて「ＯＮ」の信号（ここでは、ロック部材６０が規制位置に位置していることを示す信号）を出力する一方、押圧力が解放されると自動的に原点復帰して上記信号を出力しない「ＯＦＦ」の状態になる押し下げ式のスイッチ部（第１プッシュスイッチ）６８ａを有する。この第１プッシュスイッチ６８ａは、ロック部材６０の移動経路上に配置され、図４（ｂ）に拡大して示すように、規制位置に位置したロック部材６０の押圧面（ここではロックプレート６１の側面６１ｂ）によって付与される径方向の押圧力を受けて押し下げられる。つまり、ロック部材６０が規制位置に位置していることの検知は、第１プッシュスイッチ６８ａがロックプレート６１によって径方向に直接押圧されることにより行われる。
【００５１】
この場合、ロック部材６０が規制位置に位置するのと同時に、第１プッシュスイッチ６８ａに直接的に押圧力が付与されるので、ロック部材６０が規制位置に位置したことを正確に検知することができる。一方、ロック部材６０が後退移動するのに伴ってロック部材６０が規制位置から離脱すると、これと同時に第１プッシュスイッチ６８ａに付与されていた径方向の押圧力が解放されるので、ロック部材６０が規制位置から離脱したことを正確に検知することができる。
【００５２】
なお、第１プッシュスイッチ６８ａの押圧面を有するロックプレート６１には、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、軸方向に対して傾斜したテーパ面６１ｃが設けられ、このテーパ面６１ｃは上記押圧面として機能する側面６１ｂの軸方向一方側の端部に滑らかに接続されている。また、第１プッシュスイッチ６８ａの先端部は凸曲面（凸球面）に形成されている。そのため、ロック部材６０が許容位置から規制位置に向けて前進移動したとき、プッシュスイッチ６８ａを適切に押し下げることができる。
【００５３】
検知部としての第２センサ６９は、図５（ａ）〜（ｃ）に拡大して示すように、押圧力が付与されると押し下げられて「ＯＮ」の信号（ここでは、ロック部材６０が規制位置に位置していることを示す信号）を出力する一方、押圧力が解放されると自動的に原点復帰して上記信号を出力しない「ＯＦＦ」の状態になる押し下げ式の第２プッシュスイッチ６９ａを有する。この第２プッシュスイッチ６９ａは、ロック部材６０の移動経路上に配置され、図５（ｃ）に拡大して示すように、許容位置に位置したロック部材６０の押圧面（ここでは滑りねじナット６２の外径面６２ａ）によって付与される径方向の押圧力を受けて押し下げられる。つまり、ロック部材６０が許容位置に位置していることの検知は、第２プッシュスイッチ６９ａが滑りねじナット６２によって径方向に直接押圧されることにより行われる。
【００５４】
この場合、許容位置に位置していたロック部材６０が前進移動するのに伴ってロック部材６０が許容位置から離脱すると、これと同時に第２プッシュスイッチ６９ａに付与されていた径方向の押圧力が解放されるので、ロック部材６０が許容位置から離脱したことを即座にかつ正確に検知することができる。そのため、第２プッシュスイッチのＯＮ−ＯＦＦのタイミングにズレが生じる（スイッチ「ＯＮ」のタイミングにバラツキが生じる）のを可及的に回避し、ロック部材６０が許容位置に位置しているか否かの検知を正確に行うことができる。
【００５５】
本実施形態では、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２センサ６９に、ロック部材６０が規制位置よりも所定量以上許容位置側に位置していること、より詳細には、ロックプレート６１の先端部が、駆動ギヤ４２の孔部４２ａの入口側端部（軸方向他方側の端部）よりも軸方向一方側で、かつロック部材６０が規制位置に位置したときにロックプレート６１の先端部が位置すべき軸方向位置よりも軸方向他方側に位置していること（簡単に言うと、孔部４２ａに対するロックプレート６１の挿入量が規定値に到達していないこと）を検知する第３プッシュスイッチ６９ｂをさらに設けている。
【００５６】
この第３プッシュスイッチ６９ｂは、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、ロック部材６０が規制位置よりも所定量以上許容位置側に位置している状態では、ロック部材６０（滑りねじナット６２の外周面６２ａ）によって径方向に押圧されて「ＯＮ」の信号を出力する一方、図５（ａ）に示すように、ロック部材６０が規制位置に位置している状態では押圧力が解放されて自動的に原点復帰し、上記信号を出力しない「ＯＦＦ」の状態になる押し下げ式である。このような第３プッシュスイッチ６９ｂを設けておけば、例えば、ロック部材６０が許容位置から規制位置に向けて前進移動する際、ロック部材６０が規制位置に到達（孔部４２ａに対するロックプレート６１の挿入量が規定値に到達）するまでの間にロック部材６０が停止したこと、すなわち不完全なロック状態になるのを効果的に防止することができる。
【００５７】
なお、第２プッシュスイッチ６９ａおよび第３プッシュスイッチ６９ｂの押圧面を有する滑りねじナット６２には、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、軸方向に対して傾斜したテーパ面６２ｂが設けられ、このテーパ面６２ｂは上記押圧面として機能する外周面６２ａの軸方向他方側の端部に滑らかに接続されている。また、第２プッシュスイッチ６９ａおよび第３プッシュスイッチ６９ｂの先端部は凸曲面（凸球面）に形成されている。そのため、ロック部材６０が規制位置から許容位置に向けて後退移動する際、第３プッシュスイッチ６９ｂおよび第２プッシュスイッチ６９ａを適切に押し下げることができる。
【００５８】
以上の構成により、ロック部材６０の軸方向位置（ロック機構部７の状態）を正確に検知することができる。すなわち、図４（ｂ）および図５（ａ）に示すように、第１プッシュスイッチ６８ａが「ＯＮ」の状態にあり、第２および第３プッシュスイッチ６９ａ，６９ｂが「ＯＦＦ」の状態にあれば、ロック部材６０が規制位置に位置してロック状態になっていることが検知され、また、図５（ｃ）に示すように、第１プッシュスイッチ６８ａが「ＯＦＦ」の状態にあり、第２および第３プッシュスイッチ６９ａ，６９ｂが「ＯＮ」の状態であれば、ロック部材６０が許容位置に位置してロック解除状態になっていることが検知され、さらに、図４（ｃ）および図５（ｂ）に示すように、第３プッシュスイッチ６９ｂが「ＯＮ」の状態にあり、第１プッシュスイッチ６８ａおよび第２プッシュスイッチ６９ａが「ＯＦＦ」の状態であれば、不完全なロック状態になっていることを検知することができる。これにより、当該位置検知が正確に行われない場合に生じ得る機能上の問題（例えば、上記の（１）〜（３）の問題）発生を可及的に防止し、信頼性に富む電動アクチュエータ１を実現することができる。
【００５９】
以上、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ１について説明したが、電動アクチュエータ１には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことが可能である。
【００６０】
例えば、以上で説明した実施形態では、ロック部材６０の軸方向位置を検知する検知部に、第１プッシュスイッチ６８ａ、第２プッシュスイッチ６９ａおよび第３プッシュスイッチ６９ｂを設けたが、これらのうち、特に第３プッシュスイッチ６９ｂは省略しても構わない。また、図示は省略するが、第１プッシュスイッチ６８ａおよび第２プッシュスイッチ６９ａの何れか一方又は双方には、軸方向の押圧力付与より押し下げられるタイプを使用することもできる。
【００６１】
また、以上で説明した実施形態では、運動変換機構部３をボールねじ３０で構成したが、本発明は、運動変換機構部３をすべりねじで構成した電動アクチュエータ１に適用することもできる。ここでいうすべりねじとは、ボール３３およびこま３４が省略され、実質的にねじ軸３１およびその外周に回転可能に嵌合されたナット３２のみで構成されたねじ機構である。
【００６２】
また、以上で説明した実施形態では、駆動部２に減速機構部９を設けたが、減速機構部９は省略することもできる。図示は省略するが、減速機構部９を省略した場合には、電動モータ１０の出力軸１０ａと駆動力伝達部４のギヤボス４４とを一体回転可能に連結すれば良い。
【００６３】
また、以上で説明した実施形態では、従動ギヤ４３に、駆動ギヤ４２よりも大径でかつ歯数が多いものを採用することにより、駆動力伝達部４内に減速機構を形成したが、駆動力伝達部４内の減速機構は省略しても構わない。すなわち、従動ギヤ４３としては、駆動ギヤ４２と同径でかつ歯数が同じものを採用することも可能である。
【００６４】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、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。
【符号の説明】
【００６５】
１        電動アクチュエータ
２        駆動部
３        運動変換機構部
４        駆動力伝達部
７        ロック機構部
１０      電動モータ
１０ａ    出力軸
３０      ボールねじ
３１      ねじ軸
３２      ナット
４２      駆動ギヤ
４２ａ    孔部
６０      ロック部材
６１      ロックプレート
６１ａ    非真円部
６２      滑りねじナット
６６      ロック用モータ
６８      第１センサ（検知部）
６８ａ    第１スイッチ
６９      第２センサ（検知部）
６９ａ    第２スイッチ
６９ｂ    第３スイッチ
【図１】
2020162321.tif 000003
【図２】
2020162321.tif 000004
【図３】
2020162321.tif 000005
【図４】
2020162321.tif 000006
【図５】
2020162321.tif 000007