(57)【要約】【課題】モータ回転中の電力消費量が少なく、かつバックラッシがなくメンテナンス性に優れたアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータのブレーキとして、励磁作動型の電磁ブレーキ１１に通電してロック解除片１０を回転不能に拘束すれば、モータ１駆動時にモータ軸６のみが回転し、電磁ブレーキ１１を非通電としてロック解除片１０を回転自在に解放すれば、モータ軸６にトルクが加えられてもモータ軸６を回転させないブレーキユニットを採用することにより、電磁ブレーキ１１に必要なブレーキ容量を小さくして、モータ１回転中の電力消費量を少なくするとともに、停電中でも電磁ブレーキ１１に通電すれば、作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようにした。また、ブレーキユニット２の入力側から出力側への回転伝達はモータ軸６のみで行うようにして、バックラッシがない構造とした。【選択図】図１
2018157722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータが停止したときにそのモータ軸の回転方向位置を保持するブレーキとを備えたアクチュエータにおいて、
前記ブレーキは、前記モータ軸を通される筒状の固定部材と、前記固定部材の内周に回転可能に嵌め込まれて前記モータ軸の外周円筒面と対向する外輪と、前記モータ軸と外輪とをロックするロック機構と、前記モータ軸の外周に回転可能に嵌め込まれるロック解除片と、通電時は前記ロック解除片を回転不能に拘束し、通電停止により前記ロック解除片を回転自在に解放する励磁作動型の電磁ブレーキとを備え、前記固定部材は、前記外輪の両方向の回転をそれぞれ所定の回転可能角度に規制する手段を有し、前記ロック機構は、前記外輪の内周面に複数のカム面が設けられて、前記モータ軸の外周円筒面と外輪の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成され、これらの各楔形空間に一対のローラとその一対のローラに挟まれて各ローラを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材が組み込まれているものであり、前記ロック解除片は、前記各ローラを挟んで弾性部材と対向する位置に挿入される柱部を有し、その柱部とローラとの隙間角度が前記外輪の回転可能角度よりも小さくなる状態で組み込まれているブレーキユニットであり、
前記ブレーキユニットの電磁ブレーキが通電された状態で、前記モータ軸にトルクが加えられたときには、前記各楔形空間の一対のローラのうち、回転方向前側のローラが前記ロック解除片の柱部に当接して停止し、相対的に前記楔形空間の広大部へ移動することにより、前記ロック機構によるモータ軸と外輪のロック状態が解除された後、前記モータ軸のみが回転し、
前記ブレーキユニットの電磁ブレーキが非通電の状態で、前記モータ軸にトルクが加えられたときには、前記回転方向前側のローラが前記ロック解除片の柱部を押してロック解除片を回転させ、前記モータ軸とロックした外輪が前記固定部材に回転を規制されることにより、前記モータ軸が停止するようになっていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記ブレーキユニットの電磁ブレーキは、前記ロック解除片に相対回転不能に連結されてロック解除片の径方向外側に張り出すブレーキ板と、前記ブレーキ板の一側面と対向し、軸方向移動可能かつ回転不能に保持されたアーマチュアと、前記アーマチュアをブレーキ板から引き離す離反ばねと、通電により前記アーマチュアを離反ばねの弾力に抗してブレーキ板に押し付ける電磁石とを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記ブレーキユニットに、前記外輪を組み込み時の姿勢に戻す方向に回転付勢する外輪用戻しばねを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記ブレーキユニットに、前記ロック解除片を組み込み時の姿勢に戻す方向に回転付勢する解除片用戻しばねを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか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、モータが停止したときに被駆動部材の位置を保持するブレーキを備えたアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの関節部等に用いられ、モータ駆動によって被駆動部材を作動させるアクチュエータでは、停電等によってモータが停止してしまったときに、被駆動部材が重力等の外力を受けて位置（姿勢）を変えることによって種々のトラブルが生じるおそれがある。このため、通常は、モータ停止時に被駆動部材の位置を保持するブレーキ（以下、これと同じ機能を有するものを単に「ブレーキ」ともいう。）を備えている。
【０００３】
上記のようなアクチュエータでは、そのブレーキとして無励磁作動型の電磁ブレーキを使用することが多い。その電磁ブレーキは、一般に、モータ軸に相対回転不能に取り付けられたブレーキ板と、ブレーキばねによってブレーキ板に押し付けられるアーマチュアと、通電によりアーマチュアをブレーキばねの弾力に抗してブレーキ板から離反させる電磁石とを備え、モータ回転中（通電中）には電磁石でアーマチュアを吸引してブレーキ板から離反させておき、モータ停止時（非通電時）にはブレーキばねの弾力でアーマチュアをブレーキ板に押し付けてブレーキ板およびモータ軸の回転を阻止することにより、それまでモータに駆動されていた被駆動部材の位置を保持するようになっている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
また、ブレーキとして、上記の無励磁作動型の電磁ブレーキに代えて、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、その回転を出力側部材に伝達し、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、出力側部材をロックさせる逆入力遮断クラッチ（例えば、特許文献３参照。）を用い、その入力側部材をモータ軸に、出力側部材を被駆動部材にそれぞれ連結することも考えられる。
【０００５】
上記逆入力遮断クラッチには、同一軸心のまわりに回転する入力側部材と出力側部材との間に、入力側部材の回転を出力側部材に伝達するトルク伝達手段を設け、出力側部材の径方向外側に固定の外輪を配し、出力側部材の外周面に複数のカム面を設けて、外輪の内周円筒面と出力側部材の各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間に一対のローラとその一対のローラを楔形空間の狭小部へ押し込むばね（弾性部材）を組み込むとともに、各楔形空間の周方向両側（ローラを挟んでばねに周方向で対向する位置）に、入力側部材と一体回転するロック解除片の柱部を挿入した構成のものが多い。
【０００６】
この構成によれば、出力側部材に逆入力トルクが加えられても、回転方向後側のローラが外輪および出力側部材に係合することにより出力側部材がロックされる。一方、入力側部材に入力トルクが加えられたときは、入力側部材と一体回転するロック解除片の柱部が回転方向後側のローラをばねの弾力に抗して楔形空間の広大部へ押し出すことにより、そのローラと外輪および出力側部材との係合が解除されて、出力側部材がロック状態から解放された後、トルク伝達手段によって入力側部材から出力側部材に回転が伝達される。
【０００７】
したがって、この構成の逆入力遮断クラッチをブレーキとして組み込んだアクチュエータでは、モータを駆動するとモータ軸の回転が出力軸に伝達されて被駆動部材が作動し、モータ停止時に被駆動部材に重力等の外力が加わっても、被駆動部材の位置を保持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−９５８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１４４７８６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８１３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記の無励磁作動型電磁ブレーキを組み込んだアクチュエータでは、停電等の異常が発生したときに被駆動部材を確実に止めるために、被駆動部材に加えられる最大トルクに応じたブレーキ容量すなわちブレーキばねがアーマチュアをブレーキ板に押し付ける力が必要となる。そして、通常運転中は、そのブレーキばねの弾力に抗して電磁石の吸引力でアーマチュアをブレーキ板から離反させ、ブレーキがかからないようにしておく必要がある。このため、電磁ブレーキが大型化して重くなるうえ、電力消費量も大きくなるという問題があった。
【００１０】
これに対し、上記の逆入力遮断クラッチを組み込んだアクチュエータでは、モータ回転中にブレーキがかからないようにするための電力を必要としないという点で、無励磁作動型電磁ブレーキを組み込んだものよりも有利である。しかしながら、逆入力遮断クラッチの入力側部材と出力側部材との間にバックラッシがあるし、逆入力トルクに対して逆入力遮断クラッチの出力側部材がロックするので、アクチュエータの機械装置への組み付けやメンテナンス等を行う際に、作業者が被駆動部材を出力側から動かすことができず、作業性が低くなるという難点がある。  
【００１１】
そこで、本発明は、モータ回転中の電力消費量が少なく、かつバックラッシがなくメンテナンス性に優れたアクチュエータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、モータと、前記モータが停止したときにそのモータ軸の回転方向位置を保持するブレーキとを備えたアクチュエータにおいて、前記ブレーキは、前記モータ軸を通される筒状の固定部材と、前記固定部材の内周に回転可能に嵌め込まれて前記モータ軸の外周円筒面と対向する外輪と、前記モータ軸と外輪とをロックするロック機構と、前記モータ軸の外周に回転可能に嵌め込まれるロック解除片と、通電時は前記ロック解除片を回転不能に拘束し、通電停止により前記ロック解除片を回転自在に解放する励磁作動型の電磁ブレーキとを備え、前記固定部材は、前記外輪の両方向の回転をそれぞれ所定の回転可能角度に規制する手段を有し、前記ロック機構は、前記外輪の内周面に複数のカム面が設けられて、前記モータ軸の外周円筒面と外輪の各カム面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が形成され、これらの各楔形空間に一対のローラとその一対のローラに挟まれて各ローラを楔形空間の狭小部へ押し込む弾性部材が組み込まれているものであり、前記ロック解除片は、前記各ローラを挟んで弾性部材と対向する位置に挿入される柱部を有し、その柱部とローラとの隙間角度が前記外輪の回転可能角度よりも小さくなる状態で組み込まれているブレーキユニットであり、前記ブレーキユニットの電磁ブレーキが通電された状態で、前記モータ軸にトルクが加えられたときには、前記各楔形空間の一対のローラのうち、回転方向前側のローラが前記ロック解除片の柱部に当接して停止し、相対的に前記楔形空間の広大部へ移動することにより、前記ロック機構によるモータ軸と外輪のロック状態が解除された後、前記モータ軸のみが回転し、前記ブレーキユニットの電磁ブレーキが非通電の状態で、前記モータ軸にトルクが加えられたときには、前記回転方向前側のローラが前記ロック解除片の柱部を押してロック解除片を回転させ、前記モータ軸とロックした外輪が前記固定部材に回転を規制されることにより、前記モータ軸が停止する構成を採用した。
【００１３】
上記の構成では、ブレーキユニットの電磁ブレーキのブレーキ容量は、モータ回転中にロック解除片が回転方向前側のローラから受ける押圧力に抗してロック解除片を停止させておけるだけでよく、無励磁作動型の電磁ブレーキのみでモータ軸を停止させる場合に必要なブレーキ容量に比べてかなり小さくなるので、電磁ブレーキの電力消費量を少なくできる。しかも、停電中でも、別途電源から電磁ブレーキに電力を供給すれば、容易にモータ軸と外輪のロック状態を解除できるようになるので、手動でモータ軸の出力側に連結される被駆動部材を動かしてメンテナンス作業等を行えるし、ブレーキユニットの入力側から出力側への回転伝達はモータ軸のみで行うようになっているため、従来の逆入力遮断クラッチのようなバックラッシがない。
【００１４】
前記ブレーキユニットの電磁ブレーキとしては、前記ロック解除片に相対回転不能に連結されてロック解除片の径方向外側に張り出すブレーキ板と、前記ブレーキ板の一側面と対向し、軸方向移動可能かつ回転不能に保持されたアーマチュアと、前記アーマチュアをブレーキ板から引き離す離反ばねと、通電により前記アーマチュアを離反ばねの弾力に抗してブレーキ板に押し付ける電磁石とを備えたものを採用することができる。
【００１５】
また、上記の構成においては、前記ブレーキユニットに、前記外輪を組み込み時の姿勢に戻す方向に回転付勢する外輪用戻しばねを設けることが好ましい。すなわち、このような外輪用戻しばねを設ければ、停電等で電磁ブレーキも非通電状態となってモータ軸が停止したときに、外輪が自動的に組み込み時の位置に戻るので、運転を再開しようとするときに、スムーズにモータ軸と外輪のロックを解除して被駆動部材を動かすことができる。
【００１６】
また、前記ブレーキユニットに、前記ロック解除片を組み込み時の姿勢に戻す方向に回転付勢する解除片用戻しばねを設けることもできる。このような解除片用戻しばねを設ければ、停電等で電磁ブレーキも非通電状態となってモータ軸が停止したときに、外輪を組み込み時の姿勢に戻すと、電磁ブレーキから解放されたロック解除片の柱部が自動的に組み込み時の位置に戻り、ロック解除片の柱部とローラの位置関係が確実に組み込み時の状態となるので、運転を再開しようとするときに、よりスムーズにモータ軸と外輪のロックを解除して被駆動部材を動かせるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のアクチュエータは、上述したように、励磁作動型の電磁ブレーキが非通電状態となると、ロック機構の作用でモータ軸を停止させて被駆動部材の位置を保持するブレーキユニットを備えたものであり、無励磁作動型の電磁ブレーキのみでモータ軸を停止させる場合に比べて、電磁ブレーキに必要なブレーキ容量が小さいので、モータ回転中の電力消費量を少なくすることができる。しかも、停電中でも別途電源から電磁ブレーキに通電すれば作業者が被駆動部材を出力側から容易に動かせるようになるので、メンテナンス等の作業を効率よく行えるし、ブレーキユニットの入力側から出力側への回転伝達はモータ軸のみで行う構造のため、従来の逆入力遮断クラッチのようなバックラッシもない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態のアクチュエータの縦断正面図（電磁ブレーキ通電状態）
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のIII−III線に沿った要部拡大断面図
【図４】図１に対応して電磁ブレーキ非通電時の状態を示す縦断正面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ図３に対応してモータ回転時の動作を説明する断面図
【図６】図５（ｂ）の状態から電磁ブレーキが非通電状態になったときの動作を説明する断面図
【図７】ａ、ｂは、それぞれ図６の状態からモータ軸に停止前と逆方向のトルクが加えられたときの動作を説明する断面図
【図８】図３に対応してブレーキユニットに外輪用戻しばねを設けた変形例を示す要部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このアクチュエータは、図１に示すように、モータ１の出力側にブレーキユニット２と減速機構としての波動歯車装置３とクロスローラ軸受４を組み込んだもので、クロスローラ軸受４の出力側にモータ１の駆動によって作動する被駆動部材（図示省略）が連結されるようになっている。
【００２０】
前記モータ１は、そのモータハウジング５が図示省略した外部部材に固定されて、後述するように前記ブレーキユニット２、波動歯車装置３およびクロスローラ軸受４を一体に支持するようになっている。そして、モータハウジング５から軸方向内側に突出するモータ軸６が、ブレーキユニット２を貫通して、先端に形成された断面半円状の連結部で後述するように波動歯車装置３の入力側に連結されている。
【００２１】
前記ブレーキユニット２は、モータ軸６を通される筒状のブレーキハウジング（固定部材）７と、ブレーキハウジング７の内周に回転可能に嵌め込まれてモータ軸６の外周円筒面と対向する外輪８と、モータ軸６と外輪８とをロックするロック機構９と、モータ軸６の外周に回転可能に嵌め込まれたロック解除片１０と、ブレーキハウジング７に組み込まれた励磁作動型の電磁ブレーキ１１とで基本的に構成されている。
【００２２】
前記ブレーキハウジング７は、その一端側に別体で形成された蓋部７ａが電磁ブレーキ１１を覆う状態で取り付けられたものであり、外周部にあけられた複数の軸方向孔でモータハウジング５にボルト止めされるようになっている。また、図３に示すように、その内周の外輪８が嵌め込まれる部分に、外輪８外周の複数の凹部８ａのそれぞれに回転方向隙間をもって挿入される複数の凸部７ｂが設けられ、これにより外輪８の両方向への回転をそれぞれ所定の回転可能角度αに規制する構成となっている。
【００２３】
図３に示すように、前記外輪８は、その外周面に上記の複数の凹部８ａが設けられ、内周面には後述するようにロック機構９を構成するための複数のカム面８ｂが、周方向に等間隔で設けられている。
【００２４】
前記ロック機構９は、外輪８の内周面に上記の複数のカム面８ｂを設けて、モータ軸６の外周円筒面と外輪８の各カム面８ｂとの間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１２を形成し、これらの各楔形空間１２に一対のローラ１３とその一対のローラ１３に挟まれて各ローラ１３を楔形空間１２の狭小部へ押し込むコイルばね（弾性部材）１４を組み込むことにより、モータ軸６と外輪８とをロック状態とするものである。なお、コイルばね１４は、板ばね等の他の弾性部材に代えることもできる。
【００２５】
前記ロック解除片１０は、図１に示すように、二段の外周円筒面を有し、一端側に座ぐりが形成された本体部１０ａと、本体部１０ａの他端面からモータ軸６と外輪８の径方向隙間に挿入される複数の柱部１０ｂとからなる。その本体部１０ａの大径側の外周面には複数の軸方向溝１０ｃが設けられており、これらの軸方向溝１０ｃで後述するように電磁ブレーキ１１に連結されている。なお、本体部１０ａの小径側の外周面には周方向溝が設けられ、この周方向溝にブレーキハウジング７との間をシールするシール部材としてＯリング１５が配されている。また、本体部１０ａの座ぐり部分には、ブレーキハウジング７の蓋部７ａとモータ軸６との間の径方向隙間を塞ぎ、モータ軸６を回転自在に支持する焼結含油軸受１６が組み込まれている。
【００２６】
そして、図３に示すように、ロック解除片１０の各柱部１０ｂは、ローラ１３を挟んでコイルばね１４と対向する位置に、両側のローラ１３のそれぞれとの隙間角度βが前述の外輪８の回転可能角度αよりも小さくなる状態で挿入されている。
【００２７】
前記電磁ブレーキ１１は、図１に示すように、ロック解除片１０の本体部１０ａにその径方向外側に張り出す状態で連結されるブレーキ板１７と、ブレーキ板１７の一側面と対向するアーマチュア１８と、ブレーキ板１７の他側面と対向する摩擦板１９と、アーマチュア１８をブレーキ板１７から離反させる複数の離反ばね２０と、摩擦板１９の他側面と対向する状態でブレーキハウジング７に埋め込まれた電磁石２１とからなる。なお、離反ばね２０はコイルばねが用いられているが、他の弾性部材を採用することもできる。
【００２８】
この電磁ブレーキ１１のブレーキ板１７は、その内周から突出する複数の凸部１７ａが、それぞれロック解除片１０の本体部１０ａの外周面に設けられた軸方向溝１０ｃに摺動自在に嵌まり込んでおり（図２参照）、これによりロック解除片１０と相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に連結されている。
【００２９】
アーマチュア１８は、ロック解除片１０の本体部１０ａの大径側の外周に摺動自在に嵌め込まれるとともに、外周部分にブレーキハウジング７を軸方向に貫通する複数のボルト２２が通されることにより、軸方向移動可能かつ回転不能に保持されている。
【００３０】
また、摩擦板１９は、ブレーキ板１７と電磁石２１に挟まれる位置でブレーキハウジング７に固定されており、離反ばね２０は、一端部をブレーキハウジング７の蓋部７ａの内側面に固定され、他端部をアーマチュア１８の一側面に固定されて、アーマチュア１８をブレーキ板１７から離反する方向に引っ張っている。
【００３１】
したがって、電磁石２１に通電すると、電磁石２１がアーマチュア１８を吸引して離反ばね２０の弾力に抗して軸方向移動させ、ブレーキ板１７に押し付けることにより、アーマチュア１８に押されたブレーキ板１７が摩擦板１９に押し付けられ（図１の状態）、電磁石２１への通電を停止すると、図４に示すように、離反ばね２０がアーマチュア１８をブレーキ板１７から離反させる。すなわち、この電磁ブレーキ１１は、通電時はブレーキ板１７とこれに連結されたロック解除片１０を回転不能に拘束し、通電停止によりロック解除片１０を回転自在に解放するようになっている。
【００３２】
前記波動歯車装置３は、その入力側でモータ軸６に連結される回転伝達軸２３と、回転伝達軸２３のフランジ部２３ａにボルト結合されるウェイブジェネレータ２４と、ウェイブジェネレータ２４の径方向外側に配されるサーキュラースプライン２５と、ウェイブジェネレータ２４とサーキュラースプライン２５との間に大径部が挟まれるフレックススプライン２６とを備えている。
【００３３】
前記回転伝達軸２３は、一端にフランジ部２３ａを有する大径部が形成され、他端に小径部が形成された３段円筒状のものである。そして、その一端面に設けられている断面半円状の連結穴にモータ軸６先端の連結部が嵌め込まれることにより、モータ軸６と相対回転不能に連結されている。
【００３４】
前記ウェイブジェネレータ２４は、径方向断面が楕円形に形成されたカム２４ａの外周に玉軸受２４ｂの内輪を嵌合固定したものである。サーキュラースプライン２５は、その内周に歯が設けられた円環状の部品であり、後述するように外周部をブレーキハウジング７と一体化されている。また、フレックススプライン２６は、金属弾性体で形成された薄肉カップ状の部品であり、その大径部外周にサーキュラースプライン２５内周の歯と噛み合う歯が設けられ、小径部でクロスローラ軸受４の内輪２７とボルト結合されている。
【００３５】
そして、モータ軸６から回転伝達軸２３に回転が伝達され、回転伝達軸２３と一体にウェイブジェネレータ２４が回転すると、ウェイブジェネレータ２４の玉軸受２４ｂの外輪に大径部内周を押圧されたフレックススプライン２６が、弾性変形してサーキュラースプライン２５との噛合位置を変えていくことにより、サーキュラースプライン２５との歯数の差分だけクロスローラ軸受４の内輪２７と一体に回転し、大きな減速率が得られるようになっている。
【００３６】
前記クロスローラ軸受４は、波動歯車装置３のフレックススプライン２６とボルト結合される内輪２７と、サーキュラースプライン２５とボルト結合される外輪２８との間に、複数のローラ２９を周方向で隣り合うものどうしが互いに直交するように配したものである。その内輪２７は、両端面に中心穴２７ａ、２７ｂを有し、一端面の中心穴２７ａに波動歯車装置３の回転伝達軸２３の小径部を支持する玉軸受３０が嵌め込まれており、他端面の中心穴２７ｂで被駆動部材と連結されるようになっている。
【００３７】
そして、クロスローラ軸受４の外輪２８とブレーキハウジング７が波動歯車装置３のサーキュラースプライン２５を貫通するボルトで結合されるとともに、前述のようにブレーキハウジング７がモータハウジング５にボルト結合されていることにより、ブレーキユニット２と波動歯車装置３とクロスローラ軸受４がモータハウジング５で一体に支持されている。
【００３８】
次に、このアクチュエータの動作を、図５乃至図７（モータ軸６を入力側から見て右回りに回転させる場合）に基づいて説明する。まず、通常状態では、ブレーキユニット２の電磁ブレーキ１１（の電磁石２１）は通電されており、図１に示したように電磁ブレーキ１１がロック解除片１０を回転不能に拘束している。このとき、モータ１を駆動すると、ブレーキユニット２では、図３に示した組込状態から、図５（ａ）に示すように、モータ軸６およびロック機構９によりローラ１３を介してモータ軸６とロックされた外輪８が僅かに回転した後、各楔形空間１２の一対のローラ１３のうち、回転方向前側のローラ１３がロック解除片１０の柱部１０ｂに当接して停止する。この図５（ａ）の状態では、まだ外輪８の凹部８ａの回転方向後側の側壁はブレーキハウジング７の凸部７ｂに接触しておらず、外輪８は回転を規制されていない。
【００３９】
そして、図５（ｂ）に示すように、外輪８が慣性および回転方向後側のローラ１３との摩擦によりさらに回転すると、回転方向前側のローラ１３が相対的に楔形空間１２の広大部へ移動することによりモータ軸６と外輪８のロック状態が解除され、モータ軸６のみが回転するようになる（外輪８は、ロック解除直後に凹部８ａの回転方向後側の側壁がブレーキハウジング７の凸部７ｂに当接して停止する）。なお、このとき、回転方向後側のローラ１３はモータ軸６との摩擦により楔形空間１２の広大部に相対移動するので、モータ軸６と外輪８をロックさせることはない。これにより、モータ軸６の回転が波動歯車装置３で減速された後、クロスローラ軸受４を介して被駆動部材に伝達され、被駆動部材が作動する。
【００４０】
上記のようにモータ１で被駆動部材を作動させている途中で、停電等によりモータ１への通電が停止した場合、モータ１が停止しても被駆動部材は慣性で動き続け、クロスローラ軸受４および波動歯車装置３を介してモータ軸６を回転させようとする。しかし、このときには電磁ブレーキ１１も非通電状態となって、ロック解除片１０が電磁ブレーキ１１から解放される（図４の状態となる）ので、図６に示すように、回転方向前側のローラ１３がロック解除片１０の柱部１０ｂを押してロック解除片１０を回転させ、相対的に楔形空間１２の狭小部へ移動する。これにより、回転方向前側のローラ１３を介してモータ軸６と外輪８とがロック状態となり、その外輪８はブレーキハウジング７に回転を規制されているので、モータ軸６は停止し被駆動部材も停止する。
【００４１】
図６のようにモータ軸６が停止した状態で、被駆動部材に重力等の外力が作用して、クロスローラ軸受４および波動歯車装置３を介してモータ軸６にそれまでと逆方向の（入力側から見て左回りの）トルクが加えられても、図７（ａ）に示すように、モータ軸６と外輪８がロック状態で僅かに回転するとともに、回転方向前側のローラ１３がロック解除片１０の柱部１０ｂを押してロック解除片１０を回転させた後、図７（ｂ）に示すように、外輪８の凹部８ａの回転方向後側の側壁がブレーキハウジング７の凸部７ｂに当接して外輪８の回転が規制されるので、外輪８とロック状態にあるモータ軸６も停止する。
【００４２】
また、モータ軸６が停止した後、再びモータ１を駆動して被駆動部材を作動させようとするときは、予めモータ１を制御して図６または図７（ｂ）の状態からモータ軸６をそれまでと逆方向（図６では左方向、図７（ｂ）では右方向）に僅かに回転させて、モータ軸６とロック状態にある外輪８を組み込み時の姿勢に戻しておく。このときには、電磁ブレーキ１１から解放されているロック解除片１０も、モータ軸６につれ回りしてほぼ組み込み時の姿勢に戻るので、ロック解除片１０の柱部１０ｂと両側のローラ１３との隙間角度が外輪８の回転可能角度よりも小さくなる。そして、その後に電磁ブレーキ１１に通電してロック解除片１０を回転不能に拘束しておくことにより、被駆動部材を作動させるためにモータ１を駆動したときに、いずれの回転方向でもモータ軸６と外輪８のロック解除をスムーズに行えるようになる。
【００４３】
なお、上記図５乃至図７の例と逆に、最初にモータ軸６を入力側から見て左回りに回転させる場合も、回転方向以外は上記と同様の動作が行われる。
【００４４】
図８は、ブレーキユニット２において、ブレーキハウジング７の凸部７ｂと外輪８の凹部８ａの回転方向両側の側壁との間に、外輪８を組み込み時の姿勢に戻す方向に回転付勢する外輪用戻しばね３１を設けた変形例を示す。各外輪用戻しばね３１は、コイルばねが用いられ、最も縮んだときの外輪８の回転角度、すなわち外輪８の回転可能角度が、ロック解除片１０の柱部１０ｂとローラ１３との隙間角度よりも大きくなるように設定されている。この変形例では、停電等で電磁ブレーキ１１も非通電状態となってモータ軸６が停止したときに、外輪８が自動的に組み込み時の位置に戻るので、運転を再開しようとするときに、予めモータ１を制御してモータ軸６をそれまでと逆方向に回転させなくても、モータ軸６と外輪８のロック解除をスムーズに行うことができる。
【００４５】
また、図示は省略するが、ブレーキユニット２において、ロック解除片１０を組み込み時の姿勢に戻す方向に回転付勢する解除片用戻しばねを設けるようにすれば、停電等で電磁ブレーキ１１も非通電状態となってモータ軸６が停止した状態で、外輪８を組み込み時の姿勢に戻したときに、電磁ブレーキ１１から解放されたロック解除片１０の柱部１０ｂが自動的に組み込み時の位置に戻り、ロック解除片１０の柱部１０ｂとローラ１３の位置関係が確実に組み込み時の状態となるので、運転を再開しようとするときに、モータ軸６と外輪８のロック解除をよりスムーズに行うことができる。
【００４６】
このアクチュエータは、上記の構成であり、ブレーキユニット２の電磁ブレーキ１１はモータ１回転中にロック解除片１０を拘束できるブレーキ容量があればよく、停止時のモータ軸６に加えられる最大トルクを考慮する必要がないので、無励磁作動型の電磁ブレーキのみでモータ軸を停止させる場合に比べて、電磁ブレーキ１１の電力消費量が少ない。しかも、停電中でも別途電源から電磁ブレーキ１１に通電すれば、手動で被駆動部材を動かすことができるので、メンテナンス等の作業を効率よく行える。
【００４７】
また、ブレーキユニット２の入力側から出力側への回転伝達はモータ軸６のみで行うので、従来の逆入力遮断クラッチのようなバックラッシがないし、モータ軸６を波動歯車装置３の回転伝達軸２３およびクロスローラ軸受４の内輪２７とともに中空とすれば、その中空部を利用して配線を行い、アクチュエータ全体をコンパクトな構造とすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  モータ
２  ブレーキユニット
３  波動歯車装置
４  クロスローラ軸受
５  モータハウジング
６  モータ軸
７  ブレーキハウジング（固定部材）
８  外輪
８ｂ  カム面
９  ロック機構
１０  ロック解除片
１０ｂ  柱部
１１  電磁ブレーキ
１２  楔形空間
１３  ローラ
１４  コイルばね（弾性部材）
１７  ブレーキ板
１８  アーマチュア
１９  摩擦板
２０  離反ばね
２１  電磁石
３１  外輪用戻しばね
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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