(57)【要約】【課題】ロック機構の作動安定性及び耐久性を向上させた電動アクチュエータを提供する。【解決手段】駆動用モータ５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、駆動用モータ５の回転運動を運動変換機構４に伝達する伝達ギヤ８，９と、運動変換機構４側から駆動用モータ５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６とを備える電動アクチュエータにおいて、ロック機構６は、駆動用モータ５の回転軸５ａと伝達ギヤ８，９の少なくとも一方に相対的に回転しないように設けられた係合部４０に対して径方向に移動することで、係合部４０が有する複数の係合歯に対して係合するロック部材３０を備える。【選択図】図１
2020072594.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、前記駆動用モータの回転運動を前記運動変換機構に伝達する伝達ギヤと、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、前記駆動用モータの回転軸と前記伝達ギヤの少なくとも一方に相対的に回転しないように設けられた係合部に対して径方向に移動することで、前記係合部が有する複数の係合歯に対して係合するロック部材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】
前記ロック機構は、前記ロック部材を径方向に移動させるための駆動力を付与するロック用モータを備える請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記ロック機構は、前記ロック部材と前記係合部との係合状態を解除する方向に前記ロック部材を付勢する付勢部材を備え、
前記ロック用モータが通電状態となった場合に、前記ロック用モータの駆動力により前記ロック部材が径方向に移動して前記係合部に対して係合し、
前記ロック用モータが非通電状態となった場合に、前記付勢部材の付勢力によって前記ロック部材と前記係合部との係合が解除される請求項２に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記ロック機構は、前記ロック用モータの駆動力によって回転することにより前記ロック部材を径方向に押し動かすカムを備える請求項２又は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、前記カムの外周面に接触し、前記ロック部材側から受ける力に抗して前記カムを支持するカム支持部材を備える請求項４に記載の電動アクチュエータ。
【請求項６】
前記ロック機構は、前記ロック部材が前記係合部に対して係合した状態で、前記ロック部材の周方向端面に対して当接することにより、前記ロック部材の周方向への移動を規制する周方向規制部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
【請求項７】
前記係合歯は、先端に向かって接近する直線状の二辺を有する三角形状に形成され、前記係合歯の開き角度が９０°以上に設定されている請求項１から６のいずれか１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、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がかかると、その負荷（出力側から入力側への逆入力）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２０１７−１８４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような、ロック部材をドライブギヤの軸方向に移動させてその先端部を係合孔に挿入する構成は、係合孔の回転方向の位相とロック部材の先端部の位置が精度良く合わないと、ロック部材の先端部が係合孔に挿入されない可能性があり、作動安定性に課題があった。そのため、係合孔とロック部材との位相合わせを行う複雑な制御が必要となる。また、大きな逆入力荷重が作用した場合、ロック部材の先端部に応力が集中するため、先端部が摩耗しやすくなるという課題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、逆入力ロック機構の作動安定性及び耐久性を向上させた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】
【０００８】
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、駆動用モータの回転運動を運動変換機構に伝達する伝達ギヤと、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、駆動用モータの回転軸と伝達ギヤの少なくとも一方に相対的に回転しないように設けられた係合部に対して径方向に移動することで、係合部が有する複数の係合歯に対して係合するロック部材を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように、本発明に係る電動アクチュエータにおいては、ロック部材が径方向に移動して係合部に係合するように構成されていることで、従来のようなロック部材を軸方向に移動させてドライブギヤの係合孔に挿入する構成に比べて、係合部に対するロック部材の係合が行いやすくなる。従って、ロック部材の位置と係合部の回転方向の位相とを精度良く合わせなくてもロック部材と係合部とを係合させることができ、作動安定性が向上する。また、本発明に係るロック部材は、係合部が有する複数の係合歯に対して係合するので、複数の係合箇所で逆入力荷重を受けることができる。このため、従来のようなロック部材の先端部のみで逆入力荷重を受ける構成に比べて、耐久性が向上する。
【００１０】
ロック機構は、駆動源として例えばロック用モータを備えることで、ロック用モータの駆動力によりロック部材を径方向に移動させることができる。
【００１１】
また、ロック機構が、ロック部材と係合部との係合状態を解除する方向にロック部材を付勢する付勢部材を備えることで、ロック用モータが通電状態となった場合に、ロック用モータの駆動力によりロック部材が径方向に移動して係合部に対して係合し、ロック用モータが非通電状態となった場合に、付勢部材の付勢力によってロック部材と係合部との係合が解除される構成とすることができる。
【００１２】
また、ロック機構が、ロック用モータの駆動力によって回転するカムを備えることにより、当該カムを回転させてロック部材を径方向に押し動かすことができる。
【００１３】
また、ロック機構は、カムの外周面に接触してカムを支持するカム支持部材を備えることが望ましい。このカム支持部材がカムをロック部材側から受ける力に抗して支持することで、カムの変位を防止してカムの機能を良好に発揮させることが可能である。特に、ロック部材が係合部に対して係合した際にロック部材に生じる反力をカム支持部材が受けることで、ロック部材と係合部との係合力が向上するので、逆入力時における係合部の回転（電動アクチュエータの作動）をより強固に防止することが可能となる。
【００１４】
また、ロック機構は、ロック部材が係合部に対して係合した状態で、ロック部材の周方向端面に対して当接することにより、ロック部材の周方向への移動を規制する周方向規制部を備えることが望ましい。このように、周方向規制部によってロック部材の周方向への移動が規制されることで、ロック部材が係合する係合部の回転方向の変位も防止できるようになる。これにより、逆入力があった場合の電動アクチュエータの作動をより確実に防止でき、操作対象の操作位置を高度に保持しておくことが可能となる。
【００１５】
係合歯は、先端に向かって接近する直線状の二辺を有する三角形状に形成され、係合歯の開き角度が９０°以上に設定されていることが望ましい。このように、係合歯の形状と開き角度を設定することで、係合歯をインボリュート歯形に形成する場合に比べて、係合歯に対するロック部材の係合を円滑に解除できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロック機構の作動安定性及び耐久性を向上させることができるので、その機能を長期に亘って良好に奏することができ、信頼性の高い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】図２のＸ−Ｘ線で矢視したロック機構の横断面図であって、ロック機構の非ロック状態を示す図である。
【図４】図２のＸ−Ｘ線で矢視したロック機構の横断面図であって、ロック機構のロック状態を示す図である。
【図５】ロック部材及び係合部の各係合歯を拡大して示す横断面図である。
【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。また、ドライブギヤ８の軸方向の他方側（図１において右側）は、ドライブギヤ８から軸方向に突出する回転軸５ａを支持する軸受１２によって間接的に支持されている。この軸受１２は、ギヤケース１０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、一方の軸受１１を玉軸受とし、他方の軸受１２を針状ころ軸受としているが、これらの軸受１１，１２として他の軸受を用いてもよい。
【００２４】
ドリブンギヤ９は、ナット１７の外周面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は、ギヤケース１０に設けられた筒状のスリーブ１５内に収容され、スリーブ１５の内周面とナット１７の外周面とに設けられた段差部によって軸方向の移動が規制されている。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。なお、本実施形態とは異なり、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には循環部材１６が設けられており、この循環部材１６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（図１における左端部）には、連結孔１８ａが設けられており、この連結孔１８ａにボルト等の締結具を挿入することで、ねじ軸１８と操作対象である図示しない使用機器の対応部位とが連結される。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（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】
続いて、図２〜図４に基づき、本発明の特徴部分であるロック機構６の構成について説明する。
【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及び図４は、図２のＸ−Ｘ線で矢視したロック機構６の横断面図であって、図３は、ロック機構６の非ロック状態を示す図であり、図４は、ロック機構６のロック状態を示す図である。
【００３４】
図２及び図３に示すように、ロック機構６は、ロック部材３０と、ロック部材３０を押し動かすカム３１と、カム３１を回転駆動させるロック用モータ３２（図２参照）と、ロック部材３０を付勢する一対の付勢部材３３（図３参照）と、付勢部材３３を支持する付勢支持部材３４と、カム３１を支持するカム支持部材３５とを備えている。
【００３５】
図３に示すように、ロック部材３０は、円弧状の部材で構成されており、内周面に複数の係合歯３０ａが周方向へ並ぶように設けられている。ロック部材３０の内径側には、ドライブギヤ８と一体に設けられると共に駆動用モータ５の回転軸５ａに固定された係合部４０が配置されており、ロック部材３０は、この係合部４０に対して径方向に移動可能（接近離間可能）に構成されている。なお、係合部４０は、駆動用モータ５の回転軸５ａ又はドライブギヤ８の少なくとも一方に対して相対的に回転しないように設けられていれば、ドライブギヤ８と別体であってもよい。また、係合部４０の外周面全体には、ロック部材３０の係合歯３０ａと同様に複数の係合歯４０ａが周方向へ並ぶように設けられている。ロック部材３０の係合歯３０ａが係合部４０の係合歯４０ａに対して係合することで、図４に示すロック状態となる。
【００３６】
図２に示すように、係合部４０の外周面には、段差部４１とリング状のストッパ部材４２とが設けられている。この段差部４１及びストッパ部材４２は、ロック部材３０の軸方向の一方側と他方側とに設けられており、係合部４０に対するロック部材３０の軸方向移動を規制する軸方向規制部として機能する。これにより、ロック部材３０は、係合部４０の係合歯４０ａに対して向かい合った状態で保持されている。
【００３７】
カム３１は、ロック用モータ３２の回転軸３２ａに固定され、回転軸３２ａと一体に回転するように構成されている。また、図３に示すように、カム３１は、その回転中心（回転軸３２ａの中心）に対して偏心するように配置された円弧状のカム面３１ａと、カム面３１ａに連続する平坦面３１ｂとを有している。一方、ロック部材３０の外周面には、カム面３１ａが接触するカム作用面３０ｂと、カム３１の平坦面３１ｂと協働してカム３１の回転を規制する平坦なカムストッパ面３０ｃとが設けられている。
【００３８】
図２に示すように、ロック用モータ３２は、ねじ軸ケース２０に設けられた筒状のモータ収容部５１内に収容されている。また、モータ収容部５１には、その一端の開口部を封止するためのキャップ部材５２が装着されている。本実施形態では、ロック用モータ３２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。
【００３９】
図３に示すように、一対の付勢部材３３は、円弧状（Ｃ字状）に形成された付勢支持部材３４の周方向両端部３４ｂ，３４ｃに設けられている。本実施形態では、付勢支持部材３４の周方向両端部３４ｂ，３４ｃに凹部３４ａが設けられており、各凹部３４ａに付勢部材３３が装着されている。各付勢部材３３は、ロック部材３０の周方向両端面３０ｄ，３０ｅを押すことで、ロック部材３０を係合部４０から離間する方向に付勢している。本実施形態では、付勢部材３３として、板ばねを用いているが、コイルスプリング等の他のばね部材、あるいはゴム等の弾性体を用いてもよい。
【００４０】
また、カム３１は、ロック部材３０に接触する側とは反対側で、半円状に形成されたカム支持部材３５の内周面に対して接触している。このように、カム３１がカム支持部材３５の内周面に対して接触していることで、カム３１はロック部材３０側から受ける力に抗して支持されている。
【００４１】
図２に示すように、付勢支持部材３４及びカム支持部材３５は、ギヤケース１０内に設けられている。本実施形態では、付勢支持部材３４及びカム支持部材３５が、ギヤケース１０とは別体で構成されているが、これらをギヤケース１０と一体で構成してもよい。また、本実施形態では、電動アクチュエータ１のケースが、本体部６１とキャップ部６２とから成るモータケース６０と、ギヤケース１０と、ねじ軸ケース２０と、ブーツカバー２５とで構成されているが、ケースの構造はこれに限らない。ケースの形状や分割構造は、電動アクチュエータの内部構造の仕様変更や組付け性などに応じて適宜変更可能である。従って、付勢支持部材３４及びカム支持部材３５は、ギヤケース１０以外のケースと一体に構成されていてもよい。また、付勢支持部材３４及びカム支持部材３５はいずれも周方向に長く（Ｃ字状又は半円状に）形成されているが、付勢部材３３又はカム３１を支持できれば図３に示す付勢支持部材３４及びカム支持部材３５よりも短くても構わない。
【００４２】
次に、ロック機構６の動作について説明する。
【００４３】
まず、図３に示す非ロック状態では、ロック用モータ３２への通電は行われておらず、ロック用モータ３２の回転力はカム３１に対して付与されていない。従って、ロック部材３０は、カム３１から駆動力を受けず、付勢部材３３の付勢力によって係合部４０から離間した状態で保持されている。このように、非ロック状態では、ロック部材３０が係合部４０から離間しているため、係合部４０はロック部材３０によって拘束されていない。よって、係合部４０は図３における時計回り及び反時計回りに自由に回転することができる状態であり、この状態で電動アクチュエータ１は駆動用モータ５を駆動力させて操作対象を操作することが可能である。また、非ロック状態では、カム３１が、その平坦面３１ｂとカムストッパ面３０ｃとの接触により回転規制され、所定の回転位相で保持されている。
【００４４】
斯かる非ロック状態から、ロック用モータ３２に通電が行われると、図４に示すように、カム３１が回転してロック部材３０を押し動かす。なお、このとき駆動用モータ５の駆動は停止しており、電動アクチュエータ１による操作は行わない状態となっている。図４に示すように、カム３１が図の時計回りに回転することで、付勢部材３３の付勢力に抗してカム面３１ａがロック部材３０のカム作用面３０ｂを押す。これにより、ロック部材３０が係合部４０に対して接近する方向（内径方向）に押し動かされ、ロック部材３０の複数の係合歯３０ａがこれと対向する係合部４０の複数の係合歯４０ａに対して係合する。また、これと同時に、ロック部材３０の周方向両端面３０ｄ，３０ｅが付勢支持部材３４の両端部３４ｂ，３４ｃに対して当接する。これにより、ロック部材３０の周方向の両側への移動が規制され、ロック部材３０が係合する係合部４０の回転方向の変位も規制される。このように、ロック部材３０が係合部４０に対して係合し、さらに、ロック部材３０の周方向移動が規制されることで、係合部４０の回転が規制された状態（ロック状態）となる。この状態では、駆動用モータ５の回転軸５ａ及びドライブギヤ８の回転も規制されるため、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、電動アクチュエータ１の作動は防止され、操作対象は所定の操作位置で保持される。
【００４５】
また、ロック状態から再び非ロック状態にするには、ロック用モータ３２への通電を遮断する。これにより、カム３１によるロック部材３０を押す力がなくなることで、ロック部材３０は付勢部材３３の付勢力によって係合部４０から離れる方向（外径方向）に押し動かされる。そして、ロック部材３０と係合部４０との係合が解除され、係合部４０が自由に回転できる状態（非ロック状態）となる。また、ロック部材３０が係合部４０から離れる方向に押し動かされるのに伴って、カム３１は図４における反時計回りに回転し、カム３１の平坦面３１ｂとロック部材３０のカムストッパ面３０ｃとの接触によって回転が規制された状態に保持される。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係るロック機構６においては、ロック部材３０を、従来のような軸方向に移動させてドライブギヤの係合孔に挿入する構成ではなく、径方向に移動させる構成としていることで、係合部４０に対するロック部材３０の係合が行いやすくなる。従って、ロック部材３０と係合部４０との係合歯３０ａ，４０ａ同士を精度良く位置合わせなくても互いに係合させることができるようになり、作動安定性が向上する。なお、本実施形態では、ロック部材３０が係合部４０に対して係合することにより、ロック用モータ３２の回転が機械的に停止するので、ロック部材３０の移動量を確認するためにロック用モータ３２の回転量などを検知するセンサは不要である。
【００４７】
また、本実施形態に係るロック機構６では、従来のようなロック部材の先端部のみで逆入力荷重を受ける構成に比べて、複数の係合歯３０ａ，４０ａ同士を係合させて（複数の係合箇所で）逆入力荷重を受けることができるので、係合箇所が１箇所である場合の応力集中を回避することができる。これにより、逆入力によるロック部材３０の摩耗を抑制することができ、逆入力荷重に対する耐久性を向上させることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態に係るロック機構６においては、ロック状態にする際、上述のように付勢支持部材３４の周方向両端部３４ｂ，３４ｃが、ロック部材３０の周方向両端面３０ｄ，３０ｅに当接することで、ロック部材３０の周方向移動を規制する周方向規制部として機能する。このように、付勢支持部材３４がロック状態となったロック部材３０の周方向移動を規制する周方向規制部として機能することで、逆入力があった場合の係合部４０の回転方向の変位を確実に防止することが可能である。従って、本実施形態においては、逆入力による電動アクチュエータ１の作動を確実に防止でき、操作対象の操作位置を高度に保持しておくことが可能である。
【００４９】
また、本実施形態に係るロック機構６のように、ロック部材３０側から受ける力に抗してカム３１を支持するカム支持部材３５を備えることで、ロック用モータ３２の回転軸３２ａに対する曲げ負荷を軽減することができ、回転軸３２ａの変形を防止することができる。なお、回転軸３２ａに対する曲げ負荷が許容できる範囲内の負荷である場合は、カム支持部材３５を省略しても構わない。また、カム支持部材３５が設けられていることで、ロック部材３０側から受ける力によってカム３１が変位するのを防止でき、ロック部材３０を押し動かすカム３１の機能を良好に発揮することができる。ここで、ロック部材３０側から受ける力には、付勢部材３３による付勢力のほかに、ロック部材３０が係合部４０に係合した際に係合部４０から受ける反力がある。特に、ロック部材３０が係合部４０から受ける反力に抗してカム３１がカム支持部材３５によって支持されることで、ロック部材３０と係合部４０との係合力が向上するので、逆入力時における係合部４０の回転をより強固に防止することが可能となる。
【００５０】
本実施形態では、ロック部材３０と係合部４０との各係合歯３０ａ，４０ａの形状を、先端に向かって接近する直線状の二辺を有する三角形状としているが、各係合歯３０ａ，４０ａの開き角度α，β（図５参照）は、９０°以上に設定されていることが望ましい。このように、各係合歯３０ａ，４０ａの形状と開き角度α，βを設定することで、これらをインボリュート歯形に形成する場合に比べて、係合歯３０ａ，４０ａ同士の歯離れがよくなり、係合状態を円滑に解除することが可能となる。なお、各係合歯３０ａ，４０ａの形状は、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００５１】
以上、本発明に係る電動アクチュエータの実施形態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。
【００５２】
上述の実施形態では、ロック用モータ３２が通電状態となった場合に、カム３１によってロック部材３０が径方向に押し動かされて係合部４０に対して係合し、ロック用モータ３２が非通電状態となった場合に、付勢部材３３の付勢力によってロック部材３０と係合部４０との係合が解除されるようにしているが、これとは反対に作動する構成としてもよい。すなわち、ロック用モータ３２が非通電状態となった場合に、付勢部材３３の付勢力によってロック部材３０が係合部４０に対して係合し、ロック用モータ３２が通電状態となった場合に、カム３１によってロック部材３０を押し動かしてロック部材３０と係合部４０との係合を解除するようにしてもよい。
【００５３】
また、上述の実施形態では、カム３１がカム支持部材３５に対して常時接触するようにしているが、カム３１の外周面の径を回転方向に渡って変化させ、カム３１がカム支持部材３５に対して接触しないタイミングがあってもよい。例えば、ロック部材３０を押し動かす際、最初はカム３１がカム支持部材３５に対して非接触状態で回転し、ロック部材３０が係合部４０に対して係合するとき又はその前にカム３１がカム支持部材３５に対して接触するようにしてもよい。このように、カム３１の回転が開始された際、カム３１がカム支持部材３５に対して接触しないようにすることで、カム支持部材３５に対するカム３１の摺動抵抗を回避することができる。また、カム３１がカム支持部材３５に対して常時接触している構成においても、カム３１の摺動抵抗を軽減する観点から、ロック部材３０が係合部４０に対して係合しているときを除いて、カム３１はカム支持部材３５に対してできるだけ小さい圧力で接触していることが望ましい。
【００５４】
また、上述の実施形態とは異なり、ドライブギヤ８の（ドリブンギヤ９と噛み合う）駆動力伝達用の歯を、ロック部材３０が係合する係合歯４０ａ（係合部４０）として利用することも可能である。また、係合部４０を、ドライブギヤ８ではなく、ドリブンギヤ９に対して相対的に回転しないように一体又は別体で設け、この係合部４０に対してロック部材３０を係合可能に構成してもよい。
【００５５】
また、上述の実施形態では、ロック部材３０の駆動源として、回転軸が駆動用モータ５の回転軸５ａと平行に配置されたロック用モータ３２を用い、ロック用モータ３２の回転運動をカム３１によってロック部材３０の径方向運動に変換しているが、電動アクチュエータ１を構成する部品のレイアウトなどに応じて、他の駆動源やリンク機構等を適宜採用し得ることは勿論のことである。
【００５６】
また、本発明に係る構成は、上述の実施形態に係る電動アクチュエータ１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】
【００５７】
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
６      ロック機構
８      ドライブギヤ（第１伝達ギヤ）
９      ドリブンギヤ（第２伝達ギヤ）
３０    ロック部材
３０ａ  係合歯
３０ｄ  周方向端面
３０ｅ  周方向端面
３１    カム
３２    ロック用モータ
３３    付勢部材
３４    付勢支持部材
３４ｂ  周方向端部（周方向規制部）
３４ｃ  周方向端部（周方向規制部）
３５    カム支持部材
４０    係合部
４０ａ  係合歯
α      開き角度
β      開き角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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