(57)【要約】【課題】弱め界磁制御を行うことなく、起動時の低負荷領域にて高回転を得ることが可能な電動モータ一体型アクチュエータを提供する。【解決手段】電動モータ一体型アクチュエータ１は、ロータ２１の内側に固定されたスリーブ２６と、スリーブ２６の内側に配置され、摺動嵌合部３６により、スリーブ２６に対し軸方向に移動自在かつ回り止めされた状態で取り付けられるナット２５を有する。ナット２５の内側には、ボールねじ機構２を介してナット２５と噛合うボールねじシャフト２４が配されている。ボールねじシャフト２４とスリーブ２６は、スリーブ２６が回転可能な状態でジョイント３７によって接続されている。アクチュエータが作動すると、ロータ２１の回転に伴ってナット２５が回転し、ナット２５の回転に伴いシャフト２４とスリーブ２６が軸方向に移動する。これにより、ロータ２１が回転しつつステータ１１内を移動する。【選択図】図１
2015192459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、磁性材料にて形成されたステータコアを備えるステータと、
前記ステータの内側に配置され、ロータマグネットが配置されたロータコアを備えるロータと、
前記ロータの内側に配置され、前記ロータコアと固定されたスリーブと、
前記スリーブの内側に配置され、前記スリーブに対し周方向への移動が規制された状態で軸方向に移動可能に取り付けられ、前記ロータの回転に伴って回転するナットと、
前記ナットの内側に配置され、該ナットの回転を軸方向への動作に変換するボールねじ機構を介して前記ナットと噛合い、前記ロータの回転に伴って軸方向に移動するシャフトと、
前記シャフトと前記スリーブを該スリーブが回転可能な状態にて接続するジョイントと、を備え、
前記ロータの回転に伴って前記ナットが回転し、該ナットの回転に伴い前記シャフト及び前記スリーブが軸方向に移動することにより、前記ロータマグネットが回転しつつ前記ステータコア内を軸方向に移動することを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載の電動モータ一体型アクチュエータにおいて、
該アクチュエータが静止状態のとき、前記ロータマグネットと前記ステータコアは軸方向にオフセットした状態で配置されていることを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２記載の電動モータ一体型アクチュエータにおいて、
前記シャフトは、当該アクチュエータによって駆動される被駆動体に接続され、
前記ロータマグネットと前記ステータコアは、該アクチュエータが静止状態のとき、前記被駆動体の作動ストローク分軸方向にオフセットした状態で配置されていることを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【請求項４】
請求項２又は３記載の電動モータ一体型アクチュエータにおいて、
前記シャフトは、当該アクチュエータによって駆動される被駆動体に接続され、
前記ロータマグネットと前記ステータコアは、前記被駆動体が所定の作動ストローク移動したとき、両者の中心が一致した状態となることを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の電動モータ一体型アクチュエータにおいて、
前記ナットと前記スリーブの間に、前記ナットの外周に、前記スリーブを周方向への移動を規制しつつ軸方向に移動可能な状態で装着する摺動嵌合部を設けたことを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５記載の電動モータ一体型アクチュエータにおいて、
前記摺動嵌合部は、前記ナットの外周に形成され軸方向沿って延びる溝と、前記スリーブの内周に突設され前記溝と嵌合する突起と、からなることを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【請求項７】
請求項６記載の電動モータ一体型アクチュエータにおいて、
前記溝の奥端部に前記突起が当接したとき、前記ロータマグネットと前記ステータコアの中心が一致した状態となることを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の電動モータ一体型アクチュエータにおいて、
当該アクチュエータは、電動ブレーキ装置に使用されることを特徴とする電動モータ一体型アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ内におけるロータの軸方向位置を機械的に変更可能な電動モータ一体型アクチュエータに関し、特に、液圧式ブレーキのピストン駆動源として好適なアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のブレーキシステムでは、近年、ハイブリッド車の普及と共に、電動モータによって駆動されるアクチュエータを倍力装置の動力源とした液圧式ブレーキの採用が増大している。このような液圧式ブレーキでは、例えば特許文献１のように、モータの回転を減速機構で減速するとともにボールねじ機構によって直線運動に変換し、この直線運動により、シリンダ内のピストンを作動させてブレーキ液圧を発生させている。図５は、液圧式ブレーキにおけるピストンストロークと発生液圧との関係を示す説明図である。図５に示すように、ブレーキングに供される液圧は、ピストンストロークと共に増加するが、加圧開始後しばらくは非線形に推移する（図５のＰ部）。すなわち、ブレーキングの初期段階には、まだ液圧の負荷が軽い領域が存在する。
【０００３】
そこで、従来の液圧式ブレーキでは、起動応答性を高めるべく、軽負荷領域（Ｐ部）にてモータ速度（回転数）を上げる手法が採られている。通常、モータの仕様（最大トルク）は、最大加圧時の負荷に基づいて決定されるため、低負荷領域におけるモータ速度も、その仕様に即した値となり、そのままでは低負荷領域にて高回転とはならない。このため、従来の液圧式ブレーキにおいては、低負荷領域にて弱め界磁制御を実施し、モータ速度を上げる工夫を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2012-121557号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のブレーキでは、弱め界磁制御に伴い、消費電流が増大するという問題がある。これに対し、応答速度をシステム要件として設定した場合、その速度を得るためにはモータ出力を上げる必要があり、モータの大型化やコストアップを招くという問題が生じる。すなわち、液圧式ブレーキに求められるモータ特性として、（１）最大加圧時のトルクを満たすことと、（２）目標応答時間達成のため低負荷領域における最大回転数を高めること、という両極の要求が生じてしまう。このため、結局のところ、出力を優先し、体格を大きくして出力アップに対応せざるを得ない、という課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、弱め界磁制御を行うことなく、起動時の低負荷領域にて高回転を得ることが可能な電動モータ一体型アクチュエータを提供し、もって、消費電流を抑えつつ、弱め界磁と同様の応答性を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電動モータ一体型アクチュエータは、ハウジングと、前記ハウジング内に収容され、磁性材料にて形成されたステータコアを備えるステータと、前記ステータの内側に配置され、ロータマグネットが配置されたロータコアを備えるロータと、前記ロータの内側に配置され、前記ロータコアと固定されたスリーブと、前記スリーブの内側に配置され、前記スリーブに対し周方向への移動が規制された状態で軸方向に移動可能に取り付けられ、前記ロータの回転に伴って回転するナットと、前記ナットの内側に配置され、該ナットの回転を軸方向への動作に変換するボールねじ機構を介して前記ナットと噛合い、前記ロータの回転に伴って軸方向に移動するシャフトと、前記シャフトと前記スリーブを該スリーブが回転可能な状態にて接続するジョイントと、を備え、前記ロータの回転に伴って前記ナットが回転し、該ナットの回転に伴い前記シャフト及び前記スリーブが軸方向に移動することにより、前記ロータマグネットが回転しつつ前記ステータコア内を軸方向に移動することを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、アクチュエータの作動に伴い、ロータマグネットが回転しつつステータコア内を軸方向に移動するので、静止状態ではロータマグネットの一部をステータコアの軸方向外側に配置し、アクチュエータ始動と共にロータコアをステータコア内に導入するような設定も可能となる。従って、例えば、液圧式ブレーキの動力源として上記設定の当該アクチュエータを用いた場合、静止状態ではロータマグネットの一部がステータコアの軸方向外側にオフセットしているため、起動時にはロータマグネットの界磁磁束が少なくなり、弱め界磁を行うことなく高回転を得ることが可能となる。また、アクチュエータ作動後、ロータマグネットがステータコア内に入り、出力トルクが増大し、その後、ロータとステータが通常のモータと同様に対向して最大トルクが発生する。このため、液圧式ブレーキのように、ピストンを押すに連れて負荷が増大し、フルストローク時に最大負荷となるようなものに対し、負荷に対応して出力を上げて行くことが可能となる。従って、ストローク初期には高回転が求められる一方、フルストローク時には高トルクが求められるような液圧式ブレーキの動力源としては、最適な特性を提供することが可能となる。しかも、起動時に弱め界磁を行わないため、高応答性を実現しつつ、消費電力の低減を図ることも可能となる。
【０００９】
前記電動モータ一体型アクチュエータにおいて、該アクチュエータが静止状態のとき、前記ロータマグネットと前記ステータコアを軸方向にオフセットした状態で配置しても良い。この場合、前記シャフトを当該アクチュエータによって駆動される被駆動体に接続すると共に、前記ロータマグネットと前記ステータコアを、該アクチュエータが静止状態のとき、前記被駆動体の作動ストローク分軸方向にオフセットした状態で配置しても良い。また、前記シャフトを当該アクチュエータによって駆動される被駆動体に接続すると共に、前記ロータマグネットと前記ステータコアを、前記被駆動体が所定の作動ストローク移動したとき、両者の中心が一致した状態となるよう配置しても良い。
【００１０】
さらに、前記ナットと前記スリーブの間に摺動嵌合部を設け、前記ナットの外周に、前記スリーブを周方向への移動を規制しつつ軸方向に移動可能な状態で装着するようにしても良い。この場合、前記摺動嵌合部を、前記ナットの外周に形成され軸方向沿って延びる溝と、前記スリーブの内周に突設され前記溝と嵌合する突起と、から構成しても良い。また、前記溝の奥端部に前記突起が当接したとき、前記ロータマグネットと前記ステータコアの中心が一致した状態となるように設定しても良い。
【００１１】
加えて、当該アクチュエータを電動ブレーキ装置に使用しても良く、特に、液圧式ブレーキの動力源として当該アクチュエータを用いることにより、弱め界磁を行うことなく起動時に高回転が得られ、さらに、ピストン押圧と共に出力トルクが増大し、フルストローク時に最大トルクが発生させることが可能となる。従って、液圧式ブレーキ用のモータのように、ストローク初期には高回転が求められる一方、フルストローク時には高トルクが求められるようなアクチュエータとしては最適な特性を提供することが可能となる。しかも、起動時に弱め界磁を行わないため、高応答性を実現しつつ、消費電力の低減を図ることも可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電動モータ一体型アクチュエータによれば、アクチュエータの作動に伴い、ロータマグネットが回転しつつステータコア内を移動するようにしたので、例えば、静止状態ではロータマグネットの一部をステータコアの軸方向外側に配置し、アクチュエータ始動と共にロータマグネットをステータコア内に導入するような設定も可能となる。このような設定の場合、静止状態ではロータマグネットの一部がステータコアの軸方向外側にオフセットしているため、起動時にはロータマグネットの界磁磁束が少なくなり、弱め界磁制御を行うことなく、アクチュエータ高回転にて作動させることが可能となる。従って、消費電流を抑えつつ、弱め界磁制御と同様な応答性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態である電動モータ一体型アクチュエータを使用したモータシリンダ装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１のモータシリンダ装置にて使用されている電動モータ一体型アクチュエータの要部の内部構成を示す説明図である。
【図３】本発明による電動モータ一体型アクチュエータのトルクと回転数の関係を示したグラフである。
【図４】ピストンストロークと発生液圧及びモータ負荷トルクの関係を示したグラフである。
【図５】液圧式ブレーキにおけるピストンストロークと発生液圧との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である電動モータ一体型アクチュエータ１（以下、アクチュエータ１と略記する）を使用したモータシリンダ装置１０の構成を示す説明図であり、上半分は静止状態（アクチュエータ非作動時＝シリンダ初期状態）、下半分はアクチュエータ作動時（シリンダフルストローク時）の状態をそれぞれ示している。また、図２は、アクチュエータ１の要部の内部構成を示す説明図である。図１のモータシリンダ装置１０は、電動の液圧式ブレーキにおける液圧発生源であり、その動力源として、ブラシレスモータを用いたアクチュエータ１が使用されている。アクチュエータ１の回転は、ボールねじ機構２によって軸方向の運動に変換され、マスターシリンダ３内に収容されたピストン４（被駆動体）を軸方向に作動させる。ピストン４の動作に伴い、マスターシリンダ３内の液体が圧縮され、図５に示したようなブレーキ液圧が発生する。
【００１５】
アクチュエータ１は、外側にステータ（固定子）１１、内側にロータ（回転子）２１を配したインナーロータ形ブラシレスモータの構成となっている。ステータ１１は、有底円筒形状に形成されたモータハウジング１２内に収容固定されており、磁性材料にて形成されたステータコア１３と、ステータコア１３に巻装されたステータコイル１４（以下、コイル１４と略記する）及びコイル１４と電気的に接続されたバスバーユニット１５を備えている。モータハウジング１２は、鉄等の磁性体にて形成されており、その開口部には、図示しない固定ネジによってアルミダイキャスト製のブラケット１６が取り付けられている。
【００１６】
バスバーユニット１５は、合成樹脂製の本体部内に銅製のバスバー１７がインサート成形された構成となっており、ステータコア１３の一端側においてブラケット１６に取り付けられる。バスバーユニット１５では、バスバー１７はアクチュエータ１の相数に対応した個数（ここでは、Ｕ相,Ｖ相,Ｗ相分の３個と各相同士の接続用の１個の計４個）設けられている。各コイル１４は、その相に対応したバスバー１７と電気的に接続される。バスバーユニット１５からは、ブラケット１６に設けられた引出し孔１６ａを介して給電用端子１８が引き出されており、図示しないコントローラに電気的に接続される。
【００１７】
ステータ１１の内側にはロータ２１が回転自在に配置されている。ロータ２１は、磁性材料にて形成されたロータコア２２と、ロータコア２２の外周面に磁極が交互となるよう取り付けられたロータマグネット２３を有している。ロータ２１の内側にはボールねじシャフト２４（以下、シャフト２４と略記する）が挿通されており、後述するように、中心側から順に、シャフト２４、ナット２５、スリーブ２６、そして、ロータコア２２及びロータマグネット２３が配されている。シャフト２４は、その外周面に刻設された螺旋状の溝内に配された複数のボール部材２７を介してナット２５の内周面に刻設された螺旋状の溝と噛合うことで回転自在に取り付けられており、シャフト２４の図１において左端側にはピストン４が固定されている。ピストン４の左端側にはリターンスプリング２８が取り付けられており、ピストン４は、図中右方に付勢された状態でマスターシリンダ３内に配置されている。ピストン４の右端側は、ブラケット１６内に取り付けられたピストンスリーブ２９によって、軸方向に移動自在に支持されている。モータシリンダ装置１０では、アクチュエータ１の作動に伴って、ロータコア２２と共にナット２５が回転すると、シャフト２４が軸方向（図１において左右方向）に移動し、マスターシリンダ３内にてピストン４が作動する。
【００１８】
ここで、アクチュエータ１は、ロータ２１が軸方向に沿って移動可能なアキシャル可動ロータとなっており、ナット２５の回転によりシャフト２４が軸方向に移動すると、スリーブ２６も軸方向に移動し、それと共にロータコア２２も軸方向に移動する。アクチュエータ１は、図１（上半分）に示すように、静止状態（無通電非作動状態）のときは、ロータコア２２とステータコア１３が軸方向にずれた状態で配置されており、ロータ２１の一部がステータ１１外に出た状態となっている。つまり、静止状態では、ロータマグネット２３の一部がステータコア１３と対向せず、軸方向外側にオフセットした状態となっている。そして、コイル１４に通電され、アクチュエータ１が作動状態となると、起動と共にロータ２１がステータ１１内に引き込まれる。これにより、ステータ１１内におけるロータマグネット２３の界磁磁束量が変化し、シャフト２４の移動、すなわち、ピストン４の押圧ストロークに従って、アクチュエータ１の出力特性が変化する。
【００１９】
ナット２５は中空状となっており、内部にはシャフト２４が挿通されている。ナット２５の図１において左端側は、ブラケット１６内に取り付けられたベアリング３１によって回転自在に支持されている。ナット２５の外側には、スリーブ２６が軸方向に移動可能に配されている。スリーブ２６の図１中右側側にはフランジ部３２が突設されており、フランジ部３２の外周部３２ａは、モータハウジング１２の右端側内周に取り付けられたメタル軸受３３によって、回転自在かつ軸方向に移動自在に支持されている。これにより、ナット２５の右端側は、スリーブ２６のフランジ部３２を介してメタル軸受３３にて支持される。また、ナット２５の図１中左端部には、回転角度検出手段であるレゾルバ４１のロータ（レゾルバロータ）４２が取り付けられている。レゾルバロータ４２の外側には、ロータ外周に対向してレゾルバステータ４３がブラケット１６に取り付けられている。なお、詳細な図示はしないが、このレゾルバステータ４３の信号線は、バスバーユニット１５の給電用端子１８とともに、ブラケット１６の挿通孔１６ａを介して外部に引き出されるようになっている。
【００２０】
ナット２５の外周には、複数のスリーブ摺動溝３４が軸方向に沿って等間隔（本実施形態では４ヶ所）に形成されている。これに対し、スリーブ２６の内周側には、スリーブ摺動溝３４と同数（本実施形態では４個）の嵌合突起３５が軸方向に沿って等間隔に突設されている。嵌合突起３５はスリーブ摺動溝３４に嵌合しており、両者により、ナット２５とスリーブ２６の間に摺動嵌合部３６が形成される。この摺動嵌合部３６により、スリーブ２６は、ナット２５の外周に、軸方向に移動自在な状態、かつ、周方向への移動が規制された状態（回り止めされた状態）で取り付けられる。摺動嵌合部３６は、スリーブ摺動溝３４の奥端部３４ａに嵌合突起３５が当接したとき、ロータマグネット２３の中心Ｃｒとステータコア１３の中心Ｃｓが一致するよう設定されている。なお、スリーブ摺動溝３４と嵌合突起３５の凹凸関係は逆でも良く、ナット２５の外周に突起、スリーブ２６の内周に溝を設けても良い。
【００２１】
また、スリーブ２６は、シャフト２４の図１中右端側にジョイント３７によって連結されている。ジョイント３７はシャフト２４の図中右側端に所望の固定手段（本実施形態においては、ねじ材３９）によって一体的に固定されている。スリーブ２６の右端外周にはジョイント嵌合溝３８が設けられており、そこには、ジョイント３７の先端部３７ａが嵌合している。ジョイント３７の先端部３７ａは断面がコの字状となっており、ジョイント嵌合溝３８に対し周方向に相対的に摺動可能な状態で取り付けられる。この場合、スリーブ２６はアクチュエータ１の作動に伴い回転するが、その際、ジョイント３７は、シャフト２４と共に回転することなく、ジョイント先端部３７ａがジョイント嵌合溝３８内を摺動する。
【００２２】
スリーブ２６の外側には、ロータコア２２が一体的に取り付けられている。ロータコア２２は、スリーブ２６の外周に、圧入によって完全に拘束された状態で固定されている。ロータコア２２の外側には、セグメントタイプのロータマグネット２３が複数個、周方向に等分に配置されている。ロータマグネット２３は、ロータコア２２の外周に、図示しないマグネットホルダによって固定されている。
【００２３】
このようなアクチュエータ１を備えたモータシリンダ装置１０は、次のようにして、ブレーキ液圧を発生させる。まず、アクチュエータ１が静止状態のときは、図１の上半分に示されているように、リターンスプリング２８の付勢力によって、ピストン４が図中右方に押し込まれ、それに伴い、シャフト２４、スリーブ２６、ロータコア２２及びロータマグネット２３も右方に移動した状態とされている（非作動位置）。このとき、モータシリンダ装置１０では、ロータマグネット２３の軸方向全長の半分がステータ１１からオフセットしており、ステータコア１３と対向することなく軸方向外側に突出した状態となっている。すなわち、非作動位置では、ロータマグネット２３の半分（例えば、オーバーラップ寸法Ｌ＝３０ｍｍ）だけがステータ１１内に位置し、ステータコア１３と対向した状態となっている。
【００２４】
次に、アクチュエータ１を通電し作動させると、コイル１４により磁界が形成され、ロータ２１が回転する。このとき、ロータ２１では、ロータマグネット２３の約半分だけがステータ１１内に位置した状態となっているため、ロータマグネット２３の全部がステータ１１内に位置している状態よりもマグネット磁束が少なくなる。すなわち、従来のモータにおいて、弱め界磁制御を行っているのと同じ効果が生じ、全挿入状態よりもアクチュエータ１の回転数が高くなる。図３は、アクチュエータ１のトルクと回転数の関係を示したグラフである。当該アクチュエータ１では、図３に実線にて示したように、一点鎖線にて示した弱め界磁制御に比して、ピストン作動初期の低トルク領域にて高い回転数を得ることができる。従って、弱め界磁を行う場合よりもブレーキの応答性を向上させることが可能となる。また、弱め界磁制御のように余分な制御電流を消費しないため、消費電力の低減も図られる。
【００２５】
このように高回転にて立ち上がったアクチュエータ１では、ロータ２１の回転に伴い、ロータコア２２が回転し、ロータコア２２と固定されたスリーブ２６、そして、スリーブ２６に回り止めされたナット２５が回転する。ナット２５が回転すると、ボールねじ機構２により、シャフト２４が図中左方に移動する。シャフト２４が左方に移動すると、ピストン４がリターンスプリング２８の付勢力に抗して押し込まれ、マスターシリンダ３よりブレーキ液圧が発生する。
【００２６】
一方、シャフト２４の移動に伴い、ジョイント３７によって結合されたスリーブ２６、そして、スリーブ２６に固定されたロータコア２２も軸方向に移動する。これにより、ステータ１１の軸方向外側にオフセットしていたロータマグネット２３がステータ１１内に入って行く。すなわち、加圧開始と同時に、ロータマグネット２３がステータ１１内に挿入される。アクチュエータ１では、アクチュエータが静止状態のとき、ピストン４の作動ストローク分だけロータコア２２が軸方向にオフセットして配置されている。また、ピストン４をフルストローク作動させると、スリーブ摺動溝３４の奥端部３４ａに嵌合突起３５が当接し、前述のように、このときロータマグネット２３とステータ１１の中心位置が一致する。そこで、ピストン４がフルストローク押し込まれ、最大加圧状態に達すると、ロータマグネット２３とステータコア１３の中心ＣｒとＣｓが一致した状態となり、通常のモータと同様に、ロータマグネット２３とステータコア１３が対向する（図１の下半分：通常対向位置）。従って、最大加圧時には、磁束量が最大となり、磁束が有効に活用され最大トルクが発生する。
【００２７】
図４は、ピストンストロークと発生液圧及びモータ負荷トルクの関係を示したグラフである。図４に示すように、ピストン４の押圧初期時点（Ａ）では、まだ液圧による負荷も小さい。従って、アクチュエータ１に対しては、高出力よりも、高応答性の観点から高回転が求められる。その点、本発明によるアクチュエータ１は、起動時にロータ２１の一部がステータ１１の軸方向外側にオフセットした状態となっており、モータ駆動に供される磁束が少なくなるよう調整されているため、弱め界磁を行うことなく、低負荷領域における回転数を高めることができる（図３参照）。従って、消費電力を抑えつつ、弱め界磁制御と同等の応答性を達成することが可能となる。
【００２８】
次に、ピストン４が押し込まれて行くと、図４の（Ｂ）,（Ｃ）のように、徐々に液圧による負荷が大きくなって行き、フルストローク時（Ｄ）に最大となる。従って、アクチュエータ１に対する要求も、高回転から徐々に出力増大へと変化して行き、フルストローク時には最大負荷に対応可能なトルクが求められる。これに対し、アクチュエータ１は、ピストン４が押し込まれて行くに連れ、ロータマグネット２３がステータ１１内に挿入され、徐々に磁束量が増大し、出力トルクも増大する。そして、ピストン４がフルストロークにて押し込まれたとき、最大トルクが発生する。すなわち、アクチュエータ１は、負荷増大に応じて出力も増大し、ピストン押圧状態に適したトルクを供給する。
【００２９】
このように、本発明によるアクチュエータ１は、アキシャル可動ロータを用いた可変界磁構造により、弱め界磁を行うことなく起動時に高回転が得られ、さらに、ピストン押圧と共に出力トルクが増大し、フルストローク時には、ロータ２１とステータ１１が通常のモータと同様に対向して最大トルクが発生する。従って、ストローク初期には高回転が求められる一方、フルストローク時には高トルクが求められるような液圧式ブレーキ用アクチュエータとしては、従来のものにはない最適な特性を提供することが可能となる。しかも、弱め界磁を行わないため、高応答性を実現しつつ、消費電力の低減を図ることも可能となる。
【００３０】
本発明は前述のような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施形態では、モータ静止時にロータマグネット２３の約半分がステータ１１から軸方向外側へオフセットしている構成を示したが、ステータからの突出量は半分には限定されず、求められる仕様に応じて適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、ピストン４の作動ストロークとロータ２１が通常対向位置となるまでの移動距離を同一に設定し、ピストン４がフルストロークにて押し込まれたとき、ロータ２１とステータ１１が通常位置にて対向する構成としたが、ピストンストロークとロータ移動距離の設定は適宜変更可能である。この場合、例えば、ＯＮ／ＯＦＦ機能を備えたワンウエイクラッチを用いるなどにより、ピストン４がフルストロークに至る前にロータ２１が通常対向位置となり、その後、シャフト２４に対してナット２５が空転するように設定することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
前述の実施形態では、本発明を液圧式ブレーキ用のブラシレスモータに適用した例を示したが、本発明は、液圧式ブレーキ以外にも、高応答性の後に高トルクが要求される電動モータに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１    電動モータ一体型アクチュエータ
２    ボールねじ機構
３    マスターシリンダ
４    ピストン（被駆動体）
１０    モータシリンダ装置
１１    ステータ
１２    モータハウジング
１３    ステータコア
１４    ステータコイル
１５    バスバーユニット
１６    ブラケット
１６ａ  引出し孔
１７    バスバー
１８    給電用端子
２１    ロータ
２２    ロータコア
２３    ロータマグネット
２４    ボールねじシャフト
２５    ナット
２６    スリーブ
２７    ボール部材
２８    リターンスプリング
２９    ピストンスリーブ
３１    ベアリング
３２    フランジ部
３２ａ  外周部
３３    メタル軸受
３４    スリーブ摺動溝
３４ａ  奥端部
３５    嵌合突起
３６    摺動嵌合部
３７    ジョイント
３７ａ  先端部
３８    ジョイント嵌合溝
３９    ねじ材
４１    レゾルバ
４２    レゾルバロータ
４３    レゾルバステータ
Ｃｒ    ロータコア中心
Ｃｓ    ステータコア中心
【図１】
2015192459.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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