(57)【要約】【課題】組立効率と信頼性の両方を向上することが可能なアクチュエータを提供することである。【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明のアクチュエータＡは、螺子ナット２の回転運動を螺子軸１の直線運動に変換する運動変換機構と、螺子ナット２を回転駆動するモータＭとを備え、螺子ナット２をモータＭのロータ５に一体化してなる。それゆえ、螺子ナットのロータシャフトに対するガタつきが皆無となるとともに、螺子ナットとロータシャフトとが分離してしまって螺子ナットを駆動することが不能となってしまうといった事態を招くことが無く、アクチュエータＡの信頼性が向上し、部品点数を削減でき、ロータシャフトに螺子ナット２を組付ける作業が省かれるので、アクチュエータＡの組立効率が向上する。【選択図】図１
2010002019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺子ナットの回転運動を螺子軸の直線運動に変換する運動変換機構と、螺子ナットを回転駆動するモータとを備えたアクチュエータにおいて、螺子ナットをモータのロータに一体化してなることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
螺子ナットは一端に螺子軸の挿通を許容する筒を備え、筒の外周にモータにおけるステータに対向する界磁あるいは巻線を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のアクチュエータは、たとえば、螺子軸と螺子軸に回転自在に螺合するボール螺子ナットとを備えた運動変換機構と、ボール螺子ナットを回転駆動するモータとを備えたものがあり、このアクチュエータでは、モータのロータシャフトを筒状として、このロータシャフトの内周でボール螺子ナットを保持しており、ロータシャフトとともにボール螺子ナットを回転駆動させることで、螺子軸を軸方向に直線運動させることができるようになっている（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−３７２１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のアクチュエータは、上述のようにボール螺子ナットを回転駆動するために、モータのロータシャフトを中空にして、ロックナットと螺子締結によって当該ロータシャフト内にボール螺子ナットを固定するようにしているが、長年の使用によってロックナットが緩んでロータシャフトとボール螺子ナットとの締結を維持できなくなったり、ロータシャフトに対してボール螺子ナットがガタついたりする虞があり信頼性に欠ける処がある。
【０００４】
また、ロータシャフトとボール螺子ナットの同軸を確保するには高精度の寸法管理が必要となるばかりでなく、部品点数の多さと組付性に難があることからアクチュエータの組立効率が悪いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、組立効率と信頼性の両方を向上することが可能なアクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、螺子ナットの回転運動を螺子軸の直線運動に変換する運動変換機構と、螺子ナットを回転駆動するモータとを備えたアクチュエータにおいて、螺子ナットをモータのロータに一体化してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のアクチュエータによれば、螺子ナットをモータのロータに一体化しているので、螺子ナットのロータシャフトに対するガタつきが皆無となるとともに、螺子ナットとロータシャフトとが分離してしまって螺子ナットを駆動することが不能となってしまうといった事態を招くことが無いから、アクチュエータの信頼性が向上し長期間に亘って機能を維持発揮することができる。
【０００８】
さらに、螺子ナットをモータのロータに一体化しているので、ロータシャフトと螺子ナットの同軸が確保されて軸ずれをおこすことがなく、高精度の寸法管理が不必要で、部品点数を削減でき、ロータシャフトに螺子ナットを組付ける作業が省かれるので、アクチュエータの組立効率が向上する。
【０００９】
したがって、このアクチュエータによれば、組立効率と信頼性の両方を向上することが可能となるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態におけるアクチュエータの断面図である。
【００１１】
一実施の形態におけるアクチュエータＡは、図１に示すように、基本的には、螺子軸１と、螺子軸１に回転自在に螺合される螺子ナットたるボール螺子ナット２と、ボール螺子ナット２を回転駆動するモータＭとを備えて構成されている。
【００１２】
このアクチュエータＡは、モータＭを駆動させることでボール螺子ナット２を回転させ、ボール螺子ナット２の回転運動を螺子軸１の軸方向の直線運動に変換し、螺子軸１に軸方向の推力を与えることができる。なお、このアクチュエータＡにあっては、外部入力によって螺子軸１が直線運動する場合、この螺子軸１の動きをボール螺子ナット２の回転運動に変換してモータＭに伝達し、モータＭの発電による制動トルクで螺子軸１の直線運動を抑制することも可能である。
【００１３】
すなわち、このアクチュエータＡは、自身が積極的に伸縮するのみならず外部入力による伸縮を抑制する減衰力を発揮することも可能であり、アクチュエータとしても緩衝器としても機能し、たとえば、図示しない車両のバネ上部材とバネ下部材との間に介装されて使用される場合、アクティブサスペンションとして機能することが可能である。
【００１４】
なお、アクチュエータＡを外部入力で強制的に伸縮させられるように設定する必要が無い場合、螺子ナットをボール螺子ナット２以外の螺子ナットに設定することも可能である。
【００１５】
つづいて、一実施の形態におけるモータＭは、筒状のケース３と、ケース３内に固定されるステータ４と、ケース３内に回転自在に収容されるロータ５とを備えて構成され、ロータ５は、ボール螺子ナット２の図１中上端となる一端に一体成形される筒６でなるロータシャフトと、筒６の外周に固定した界磁７とで構成されている。
【００１６】
詳しくは、このモータＭの場合、ブラシレスモータとして構成され、ケース３は、有底筒状のケース本体３ａと、ケース本体３ａの下端開口部に取付けられて内周でボールスプラインナット８を保持する鍔付き筒状のホルダ３ｂとを備えて構成されている。
【００１７】
また、ケース本体３ａは、内周で巻線９が巻回されるコア１０を備えた電機子としてのステータ４を保持しており、ケース本体３ａの図１中上端に設けた凹部３ｃ内にはボールベアリング１１が固定されている。
【００１８】
さらに、ホルダ３ｂの内周にはボールベアリング１２が固定され、コア１０に対向する界磁７となる磁石を外周に装着したロータ５の上下をボールベアリング１１，１２で軸支して、ロータ５が回転自在にケース３内に収容される。なお、ボール螺子ナット２の外周には、ボールベアリング１２におけるボール１２ａが走行する溝２ａを備えており、ボール螺子ナット２はボールベアリング１２の内輪として機能するようになっている。
【００１９】
そして、螺子軸１は、外周にボール螺子ナット２のボールが走行する螺旋溝１ａの他にボールスプラインナット８のボールが走行する軸方向に沿うスプライン溝１ｂを備えており、ケース３におけるホルダ３ｂ内に回転不能に固定されるボールスプラインナット８内に挿通されて回り止めされるとともに、ボール螺子ナット２内に回転自在に挿通されている。
【００２０】
このように、本実施の形態におけるアクチュエータＡにあっては、モータＭを駆動してロータ５を回転させると、ロータ５に一体化されているボール螺子ナット２が回転し、ボールスプラインナット８によって回り止めされた螺子軸１が図１中上下方向となる軸方向に直線運動を呈することになる。
【００２１】
なお、モータＭは、上述のようにブラシレスモータとされているため、駆動にはロータ５の電気角を検出するセンサが必要となるが、電気角を検出するセンサは、ロータ５の回転と螺子軸１の直線移動を妨げない任意の位置に設けることができる。
【００２２】
そして、このアクチュエータＡにあっては、ボール螺子ナット２をモータＭのロータ５に一体化しているので、ボール螺子ナット２のロータシャフトに対するガタつきが皆無となるとともに、ボール螺子ナット２とロータシャフトとが分離してしまってボール螺子ナット２を駆動することが不能となってしまうといった事態を招くことが無いから、アクチュエータＡの信頼性が向上し長期間に亘って機能を維持発揮することができる。
【００２３】
さらに、ボール螺子ナット２をモータＭのロータ５に一体化しているので、ロータシャフトとボール螺子ナット２の同軸が確保されて軸ずれをおこすことがなく、高精度の寸法管理が不必要で、部品点数を削減でき、ロータシャフトにボール螺子ナット２を組付ける作業が省かれるので、アクチュエータＡの組立効率が向上する。
【００２４】
したがって、このアクチュエータＡによれば、組立効率と信頼性の両方を向上することが可能となるのである。
【００２５】
加えて、ボール螺子ナット２をモータＭのロータ５に一体化しているので、ボール螺子ナット２を内周に保持するロータシャフトを別途設ける必要が無く、アクチュエータＡの外径の大型化を避けることができる。
【００２６】
また、ボール螺子ナット２は一端に螺子軸１の挿通を許容する筒６を備え、筒６の外周にモータＭにおけるステータに対向する界磁あるいは巻線を設けてこれをロータシャフトとしているので、ロータ５が螺子軸１の移動を妨げることが無く、ボール螺子ナット２と筒６とでなるロータ５の全長を確保でき、ロータ５をぶれなくケース３で回転支持することが可能な距離（ボールベアリング１１，１２間距離）を確保することができる。すなわち、ロータ５にボール螺子ナット２を一体化する概念には、ボール螺子ナット２そのものをロータシャフトとしてボール螺子ナット２の外周に界磁や巻線を設ける構成を採用することが含まれ、このような構成を採用することもできるが、筒６をボール螺子ナット２から延長させることで上記利点を享受することができるのである。
【００２７】
また、モータＭは、上記したところでは、ブラシレスモータとされているため、筒６の外周に界磁７としての磁石を固定しているが、ブラシ付モータとして構成される場合には、筒６の外周に巻線を設けるようにしてもよい。さらに、モータＭが誘導モータとされる場合には、ボール螺子ナット２の一端にカゴ型ロータを一体化させるようにしてもよい。
【００２８】
またさらに、ボール螺子ナット２と筒６との一体化は、ボール螺子ナット２の外筒と筒６とが一体成形される場合の他、ボール螺子ナット２の外筒と筒６を溶接するなどして接合せしめて一体化するようにしてもよい。
【００２９】
そしてさらに、この実施の形態の場合、螺子軸１の回り止めとしてボールスプラインナット８を用いているが、他の回り止め手段を用いてもよいし、螺子軸１の回り止めが別途成されるのであればこれを省略することも可能であり、また、モータＭのケース３に固定せずに他所に設置するようにしてもよい。
【００３０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施の形態におけるアクチュエータの断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  螺子軸
１ａ  螺子軸における螺旋溝
１ｂ  螺子軸におけるスプライン溝
２  螺子ナットたるボール螺子ナット
２ａ  ボール螺子ナットにおける溝
３  ケース
３ａ  ケースにおけるケース本体
３ｂ  ケースにおけるホルダ
３ｃ  ケース本体における凹部
４  ステータ
５  ロータ
６  筒
７  界磁
８  ボールスプラインナット
９  巻線
１０  コア
１１，１２  ボールベアリング
１２ａ  ボールベアリングにおけるボール
Ａ  アクチュエータ
Ｍ  モータ
【図１】
2010002019.tif 000003