(57)【要約】【課題】本発明は、複数の減速ギヤ部の何れかでジャミングが発生した場合、固着時切り離し機構を用いて出力アームを手動で操作できるようにすることを目的とする。【解決手段】本発明による電動アクチュエータは、モータ(2)を有するハウジング(1)内に複数段の減速ギヤ部(7,8,9)を設けると共に、前記ハウジング(1)の外側に前記減速ギヤ部(7,8,9)と連動可能な固着時切り離し機構(50)を設け、各減速ギヤ部(7,8,9)の何れかにジャミングが発生した場合、前記固着時切り離し機構(50)によって最終段の減速ギヤ部(9)をフリー状態とし、出力アーム(30)を手動で回動可能とする構成である。【選択図】図４
2006275152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(1)に設けられたモータ(2)と、前記ハウジング(1)内に設けられ前記モータ(2)の回転軸(2a)の回転を減速するための遊星ギヤ(6)からなり直列接続された複数の第１〜第ｎ減速ギヤ部(7,8,9)からなる減速機(20)と、前記ハウジング(1)に設けられ前記各減速ギヤ部(7,8,9)のうちの最終段の第ｎ減速ギヤ部(9)の第ｎ出力軸体(12)に接続された第１出力アーム(30)とを備え、前記モータ(2)により前記第１出力アーム(30)を減速した状態で回動させるようにした電動アクチュエータにおいて、
前記ハウジング(1)の外側に設けられた固着時切り離し機構(50)を有し、前記固着時切り離し機構(50)は、前記各減速ギヤ部(7,8,9)のうちの初段の第１減速ギヤ部(7)に連動回転する第１回転ギヤ軸(60)と、前記第１回転ギヤ軸(60)と連動回転する第２回転ギヤ軸(61)と、前記第２回転ギヤ軸(61)と連動回転し前記ハウジング(1)の外周に前記ハウジング(1)と同軸配置されたリング体(45)と、前記リング体(45)の内面に所定間隔で形成された複数の凹部(46)とよりなり、前記ハウジング(1)の貫通孔(42)内には前記第ｎ減速ギヤ部(9)の第ｎ内歯車(5)と係合するボール(43)が設けられ、
前記各減速ギヤ部(7,8,9)の第１減速ギヤ部(7)以外が回転停止状態となった場合、前記モータ(2)により前記第１減速ギヤ部(7)及び前記各回転ギヤ軸(60,61)を介して前記リング体(45)を回転させ、前記ボール(43)が前記凹部(46)内に逃げ、前記第１出力アーム(30)は前記モータ(2)を用いることなく前記第ｎ内歯車(5)及び第ｎ減速ギヤ部(9)と共に回動できるように構成されていることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１減速ギヤ部(7)の外周位置に回転自在に設けられた第１内歯車(3)は、前記ハウジング(1)に設けられたコイルスプリング(41)により、その回転が規制されていることを特徴とする請求項１記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１〜第ｎ減速ギヤ部(7,8,9)は、３個の遊星ギヤ(6)を有する第１〜第ｎ出力軸体(10,11,12)を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１〜第ｎ減速ギヤ部(7,8,9)は、３段構成よりなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記ハウジング(1)、モータ(2)、減速機(20)、固着時切り離し機構(50)及び各出力アーム(30,31)が左右対象配置で各一対一体状に設けられ、前記各出力アーム(30,31)は前記各ハウジング(1)の内側位置に互いに隣接して設けられていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の電動アクチュエータ。
【請求項６】
前記回転停止状態が発生した場合、前記モータ(2)は、前記モータ(2)の定格に達する最大トルクにて駆動することを特徴とする請求項１ないし５の何れか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し、特に、遊星ギヤを用いた減速機がジャミング（固着）発生等によって固着して停止した場合においても、固着時切り離し機構を用いて最終段の第ｎ減速ギヤ部の第ｎ内歯車の規制を解除し、出力アームを第ｎ内歯車及び第ｎ減速ギヤ部と共に手動にて回動可能とするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の電動アクチュエータとしては、特許文献名等を特に開示していないが、図１０で示される構成が採用されていた。
すなわち、図１０において符号１で示されるものはハウジングであり、このハウジング１の一端１ａ側にはモータ２が設けられており、このハウジング１の内壁には第１、第２、第ｎ内歯車３、４、５が設けられている。
【０００３】
前記各内歯車３、４、５の内側には、複数の遊星ギヤ６を用いた周知の第１、第２、第ｎ減速ギヤ部７、８、９が設けられ、各減速ギヤ部７、８、９における各遊星ギヤ６を回転自在に軸支して有する第１、第２、第ｎ出力軸体１０、１１、１２が設けられている。
【０００４】
前記各減速ギヤ部７、８、９の各遊星ギヤ６は、前記各内歯車３、４、５に噛合していることにより、各々遊星ギヤ方式の３段減速型の減速機２０が構成されている。
【０００５】
前記モータ２の回転軸２ａは前記第１減速ギヤ部７の中心に挿入されて各遊星ギヤ６と噛合して連結されている。
前記各減速ギヤ部７、８、９は、各々各遊星ギヤ６を回転自在に軸支して有する第１、第２、第ｎ出力軸体１０、１１、１２が回転自在に設けられており、前記第１出力軸体１０は前記第２減速ギヤ部８の中心に挿入されて各遊星ギヤ６と噛合し、前記第２出力軸体１１は前記第ｎ減速ギヤ部９の中心に挿入されて各遊星ギヤ６と噛合し、前記第ｎ出力軸体１２には所定の有限角のみ往復回動するように構成された第１出力アーム３０が接続されている。
【０００６】
前記各減速ギヤ部７、８、９の各遊星ギヤは、前記各減速ギヤ部７、８、９に対応して設けられた第１、第２、第ｎ内歯車３、４、５に噛合していることにより、３個の遊星ギヤ６を有する前記各減速ギヤ部７、８、９が構成されている。
【０００７】
従って、前述の構成において、モータ２の回転軸２ａを回転させると、この回転軸２ａの回転は、第１、第２、第ｎ減速ギヤ部７、８、９よりなる減速機２０を介して減速された後に前記第１出力アーム３０に伝達され、この第１出力アーム３０は所定の減速比で有限角の往復回動を行うことができる。
【０００８】
尚、図１０では、一方のモータ２、減速機２０及び第１出力アーム３０の構成を示し、対称側の図示を省略しており、前述の一方側のみで第１出力アームのみを回動させて用いることもあるが、例えば、左右対称にモータ２等を配設し、第１、第２出力アーム３０、３１を回動させるように構成することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の電動アクチュエータは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、各出力アームに、例えば、飛行機のフラップ等の被駆動体を接続し、減速機を介して減速駆動した場合、この減速機の各減速ギヤ部の何れかにジャミング現象が発生し、減速機が機能停止となった場合には、出力アームは手動では回動させることができず、例えば、飛行機その他の装置に重大な支障が発生する可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による電動アクチュエータは、ハウジングに設けられたモータと、前記ハウジング内に設けられ前記モータの回転軸の回転を減速するための遊星ギヤからなり直列接続された複数の第１〜第ｎ減速ギヤ部からなる減速機と、前記ハウジングに設けられ前記各減速ギヤ部のうちの最終段の第ｎ減速ギヤ部の第ｎ出力軸体に接続された第１出力アームとを備え、前記モータにより前記第１出力アームを減速した状態で回動させるようにした電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングの外側に設けられた固着時切り離し機構を有し、前記固着時切り離し機構は、前記各減速ギヤ部のうちの初段の第１減速ギヤ部に連動回転する第１回転ギヤ軸と、前記第１回転ギヤ軸と連動回転する第２回転ギヤ軸と、前記第２回転ギヤ軸と連動回転し前記ハウジングの外周に前記ハウジングと同軸配置されたリング体と、前記リング体の内面に所定間隔で形成された複数の凹部とよりなり、前記ハウジングの貫通孔内には前記第ｎ減速ギヤ部の第ｎ内歯車と係合するボールが設けられ、前記各減速ギヤ部の第１減速ギヤ部以外が回転停止状態となった場合、前記モータにより前記第１減速ギヤ部及び前記各回転ギヤ軸を介して前記リング体を回転させ、前記ボールが前記凹部内に逃げ、前記第１出力アームは前記モータを用いることなく前記第ｎ内歯車及び第ｎ減速ギヤ部と共に回動できるようにした構成であり、また、前記第１減速ギヤ部の外周位置に回転自在に設けられた第１内歯車は、前記ハウジングに設けられたコイルスプリングにより、その回転が規制されている構成であり、また、前記第１〜第ｎ減速ギヤ部は、３個の遊星ギヤを有する第１〜第ｎ出力軸体を有する構成であり、また、前記第１〜第ｎ減速ギヤ部は、３段構成よりなる構成であり、また、前記ハウジング、モータ、減速機、固着時切り離し機構及び各出力アームが左右対象配置で各一対一体状に設けられ、前記各出力アームは前記各ハウジングの内側位置に互いに隣接して設けられている構成であり、また、前記回転停止状態が発生した場合、前記モータは、前記モータの定格に達する最大トルクにて駆動する構成である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による電動アクチュエータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、減速機のハウジングの外側に、減速ギヤ部がジャミング（固着）を起した時に減速ギヤ部の回動を可能とするための固着時切り離し機構が設けられているため、モータをさらに駆動することにより、固着時切り離し機構の作用によって出力アームを手動にて回動することができ、動作不能を解除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、遊星ギヤを用いた減速機がジャミング発生等によって固着して停止した場合においても、固着時切り離し機構を用いて最終段の第ｎ減速ギヤ部の第ｎ内歯車の規制を解除し、出力アームを第ｎ内歯車及び第ｎ減速ギヤ部と共に手動にて回動可能とする電動アクチュエータを提供することを目的とする。
【実施例】
【００１３】
以下、図面と共に本発明による電動アクチュエータの好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図４において符号１で示されるものは図３のように円筒状のハウジングであり、このハウジング１の一端１ａ側にはモータ２が設けられており、このハウジング１の内壁には第１、第２、第ｎ内歯車３、４、５が設けられている。
【００１４】
前記各内歯車３、４、５の内側には、複数の遊星ギヤ６を用いた周知の第１、第２、第ｎ減速ギヤ部７、８、９が設けられ、各減速ギヤ部７、８、９における各遊星ギヤ６を回転自在に軸支して有する第１、第２、第ｎ出力軸体１０、１１、１２が設けられている。
【００１５】
前記各減速ギヤ部７、８、９の各遊星ギヤ６は、前記各内歯車３、４、５に噛合していることにより、各々遊星ギヤ方式の３段減速型の減速機２０が構成されている。尚、３段に限ることなく、３段以上とすることもできる。
【００１６】
前記モータ２の回転軸２ａは前記第１減速ギヤ部７の中心に挿入されて各遊星ギヤ６と噛合して連結されている。
前記各減速ギヤ部７、８、９は、前述のように、各々各遊星ギヤ６を回転自在に軸支して有する第１、第２、第ｎ出力軸体１０、１１、１２が回転自在に設けられており、前記第１出力軸体１０は前記第２減速ギヤ部８の中心に挿入されて各遊星ギヤ６と噛合し、前記第２出力軸体１１は前記第ｎ減速ギヤ部９の中心に挿入されて各遊星ギヤ６と噛合し、前記第ｎ出力軸体１２には所定の有限角のみ往復回動するように構成された第１出力アーム３０が接続されている。
【００１７】
前記各減速ギヤ部７、８、９の各遊星ギヤ６は、前記各減速ギヤ部７、８、９に対応して設けられた第１、第２、第ｎ内歯車３、４、５に噛合していることにより、３個の遊星ギヤ６を有する前記各減速ギヤ部７、８、９が構成されている。
【００１８】
前記ハウジング１の壁に形成された保持孔４０内にはコイルスプリング４１が設けられ、このコイルスプリング４１の内端が前記第１内歯車３の外周面に接触しかつ付勢した状態であるため、このコイルスプリング４１の摩擦力によって前記第１内歯車３は前記ハウジング１に一時的に固定された状態に保持されている。
【００１９】
前記第２内歯車４は、前記ハウジング１の内壁に嵌合した状態で固定されており、前記第ｎ内歯車５は、前記ハウジング１に形成された貫通孔４２内に保持された鋼球等からなるボール４３の一部が前記第ｎ内歯車５の外周面に形成された係止凹部４４に係合していることにより、前記ハウジング１に対して一時的に係合している。
【００２０】
前記ハウジング１の外周面には、前記ハウジング１と同軸状でかつ回転可能にリング体４５が設けられており、このリング体４５は後述の固着時切り離し機構５０の一部を構成するように構成され、前記リング体４５の内面には、図５に示されるように前記ボール４３が逃げ込める大きさの複数の凹部４６が所定角度間隔で配設されている。
【００２１】
前記固着時切り離し機構５０は、前記各減速ギヤ部７、８、９のうちの初段の第１減速ギヤ部７の第１内歯車３と連動回転する第１回転ギヤ軸６０と、前記第１回転ギヤ軸６０と連動回転する第２回転ギヤ軸６１と、前記第２回転ギヤ軸６１と連動回転し前記ハウジング１の外周に前記ハウジング１と同軸配置された前記リング体４５と、前記リング体４５に形成された複数の前記凹部４６とから構成されている。
【００２２】
尚、前述の図４で示した電動アクチュエータ１００は、主として左側に示されるように１個として示し、１個でも使用可能であるが、図１及び図２で示されるように、一対の電動アクチュエータ１００を左右対称の配置とし、一対の出力アーム３０、３１を互いに隣接させて配置した構成として、一対の被駆動体（図示せず）を各々別々又は同時に駆動することができるように構成されている。
【００２３】
次に、以上のように構成された本発明による電動アクチュエータ１００を一対直列に左右対称配置させた場合の動作について説明する。
図１から図５の場合は、通常運転時を示し、各モータ２及び減速機２０を用いて各出力アーム３０、３１を別々又は同時に、図３で示される有限角θの角度範囲で、往復回動することができる。
【００２４】
次に、図６及び図７は前記減速機２０にジャミング（各減速ギヤ部７、８、９のうちの後段の２段が固着）が発生し、第２、第ｎ減速ギヤ部８、９が停止状態となった構成を示している。
前述の状態は、図示しないジャミングセンサにより検出され、ジャミング検出信号がモータ制御回路（図示せず）に入力されると、モータ２は、そのモータ定格最大のモータ電流又は電圧、すなわち、最大出力トルクにて回転し、第１減速ギヤ部７を経て第１内歯車３がコイルスプリング４１の摩擦トルクに打ち勝って回転し、各回転ギヤ軸６０及び６１を介してリング体４５が回転する。
【００２５】
前記リング体４５の回転により、図７のように、逃げ用の凹部４６とボール４３の対応位置が一致するように接近する。
図８及び図９で示される状態は、ボール４３と凹部４６が互いに一致し、ボール４３が凹部４６内に嵌まり込んで逃げ前記固着時切り離し機構５０が切り離された状態を示しており、この状態では、第ｎ内歯車５の係止凹部４４とボール４３との係止状態が解除され、第ｎ内歯車５は回転可能な状態となる。尚、ボール４３は１度凹部４６に入ると、元の状態に戻すことは通常ないように構成されている。
【００２６】
前述の状態で、出力アーム３０を手動で回動させると、第ｎ減速ギヤ部９と第ｎ内歯車５が、この出力アーム３０と共に連動して回動するため、出力アーム３０の手動による回動が可能となり、前記ジャミング発生時の出力アーム３０の回動を可能とし、万一の時のフラップ等の被駆動体（図示せず）の手動操作を可能として、事故等の防止を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、電動アクチュエータに限らず、例えば、玩具等への適用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による電動アクチュエータを示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】図１の要部を示す拡大断面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ拡大断面図である。
【図６】図４のジャミング発生時を示す断面構成図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ拡大断面図である。
【図８】図６の固着時切り離し機構を作動させて減速ギヤ部の切り離しが完了した状態を示す断面構成図である。
【図９】図８のＸ−Ｘ拡大断面図である。
【図１０】従来の電動アクチュエータを示す要部の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ハウジング
２    モータ
３    第１内歯車
４    第２内歯車
５    第ｎ内歯車
６    遊星ギヤ
７    第１減速ギヤ部
８    第２減速ギヤ部
９    第ｎ減速ギヤ部
１０    第１出力軸体
１１    第２出力軸体
１２    第ｎ出力軸体
２０    減速機
３０、３１    第１、第２出力アーム
４０    保持孔
４１    コイルスプリング
４２    貫通孔
４３    ボール
４４    係止凹部
４５    リング体
５０    固着時切り離し機構
６０    第１回転ギヤ軸
６１    第２回転ギヤ軸
４６    凹部
１００    電動アクチュエータ
【図１】
2006275152.tif 000003
【図２】
2006275152.tif 000004
【図３】
2006275152.tif 000005
【図４】
2006275152.tif 000006
【図５】
2006275152.tif 000007
【図６】
2006275152.tif 000008
【図７】
2006275152.tif 000009
【図８】
2006275152.tif 000010
【図９】
2006275152.tif 000011
【図１０】
2006275152.tif 000012