(57)【要約】【課題】モータ構造で対策をせずに電食防止対策を行うと共に、電食防止対策の効果寿命を延ばすことができる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】電動モータ１０と減速機２０とを備える電動アクチュエータ１において、減速機２０は、電動モータ１０の回転軸（モータ軸）１２から回転運動が伝達される入力軸２５と、入力軸２５の回転運動を減速して出力軸２６に回転運動を伝達する減速機構２２と、出力軸２６を支持する転がり軸受２７とを備える。ここで、転がり軸受２７は、外輪２７ａと内輪２７ｂとの間を導電性接触シール２８で封止した電食防止対策を施した転がり軸受とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、前記電動モータの回転軸と電気的に一体化され当該回転軸から回転運動が伝達される入力軸と、前記入力軸の回転運動を減速して出力軸に回転運動を伝達する減速機構と、前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、前記出力軸を回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、
前記出力軸を支持する転がり軸受は、外輪と内輪との間を導電性材料からなる接触シールで封止した構成であることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記回転軸を支持する転がり軸受は、外輪と内輪との間を導電性材料からなる接触シールで封止した構成であることを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記接触シールは、前記出力軸を支持する転がり軸受の軸方向片側面に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記軸方向片側面は、前記減速機構の配置側とは反対側の面であることを特徴とする請求項３に記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記回転軸と前記出力軸とが平行に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電動アクチュエータ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電動モータと減速機とからなる電動アクチュエータに関し、電動モータの回転軸からの漏洩電流による転がり軸受の電食を防止するようにした電動アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な用途で電動化が進んでいる。そのような中で、モータを駆動源とする電動アクチュエータにおいては、モータを動かすドライバの高性能化により、モータの回転軸を回転自在に支持する転がり軸受に軸電流が流れ、転がり軸受の軌道面が損傷するいわゆる電食が発生しやすくなっている。
転がり軸受の電食防止に関するものとして、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、モータの負荷側となる減速機において、入出力軸を回転自在に支持する転がり軸受の電食を防止するようにしたものである。ここでは、減速機の入力軸を支持する転がり軸受に電食防止用の導電性接触シールを設け、モータの回転軸からの漏洩電流を導電性接触シールに流して、導電性の転がり軸受に流れないようにしている。
【０００３】
ところが、導電性接触シールは耐久性が低いため、上記のようにモータの回転軸と一体となっている高回転数の入力軸を支持する転がり軸受に導電性接触シールを設けると、当該導電性接触シールの磨耗が進み、電食防止効果が減少してしまう。
そこで、電食防止の効果寿命を伸ばす対策として、例えば特許文献２に記載の技術がある。この技術は、内外輪のうち固定側に、回転側に設けたシール溝の溝面に接触する導電性接触シールを設けた転がり軸受において、導電性接触シールとシール溝の溝面との接触部、又は導電性接触シールとシール溝の溝面との間に形成される環状空間に、イオン性流体グリースを塗布又は充填するものである。これにより、導電性接触シールの導電性を長期間維持するようにしている。
【０００４】
また、特許文献３には、固定子を導電層で囲って完全密閉状態にすることで、コイルと回転子間を静電遮蔽するモールドモータが開示されている。これにより、転がり軸受に損傷ストレスを与える転がり軸受電流を解消し、転がり軸受の電食を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０４５６９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１６２２７２号公報
【特許文献３】特開２００９−１１８６２８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の技術にあっては、導電性接触シールの長時間の使用を可能とすることはできるものの、導電性接触シールと導電性グリースとを用いる構成であるため、転がり軸受の構造が複雑化する。
また、上記特許文献３に記載の技術にあっては、モータの構造から電食の発生を防ぐ構成であるため、一般的なモータに比べて大きな設計変更が必要となる。
【０００７】
そこで、本考案は、モータ構造で対策をせずに電食防止対策を行うと共に、電食防止対策の効果寿命を延ばすことができる電動アクチュエータを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る電動アクチュエータの第１態様は、電動モータと、前記電動モータの回転軸と電気的に一体化され当該回転軸から回転運動が伝達される入力軸と、前記入力軸の回転運動を減速して出力軸に回転運動を伝達する減速機構と、前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、前記出力軸を回転自在に支持する転がり軸受と、を備え、前記出力軸を支持する転がり軸受は、外輪と内輪との間を導電性材料からなる接触シールで封止した構成であることを特徴としている。
また、第２の態様は、前記回転軸を支持する転がり軸受が、外輪と内輪との間を導電性材料からなる接触シールで封止した構成であることを特徴としている。
さらに、第３の態様は、前記接触シールが、前記出力軸を支持する転がり軸受の軸方向片側面に設けられていることを特徴としている。
また、第４の態様は、前記軸方向片側面が、前記減速機構の配置側とは反対側の面であることを特徴としている。
さらに、第５の態様は、前記回転軸と前記出力軸とが平行に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
このように、転がり軸受の外輪と内輪との間を導電性接触シールで封止するので、軸電流を、導電性接触シールを介してフレームに流し、転がり軸受を経由して流れないようにすることができる。その結果、転がり軸受の電食を防止することができる。
また、減速機の出力軸を支持する転がり軸受に導電性接触シールによる電食防止対策を施すので、電動モータの回転軸や減速機の入力軸の回転支持部など減速前の高速回転の箇所ではなく、減速後の低速回転の箇所で導電性接触シールを用いることができる。したがって、高速回転の箇所での使用と比較して導電性接触シールの磨耗の進行を抑制することができ、導電性接触シールの長時間の使用が可能となる。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、アクチュエータ出力軸の回転支持部に導電性接触シールによる電食防止対策を施した転がり軸受を用いるので、電動モータの回転支持部のような減速前の高回転数の箇所での使用に比べて導電性接触シールの磨耗を抑制し、電食防止の効果寿命を延ばすことができる。
このように、モータ構造の設計変更を伴うことなく、比較的簡易に電食防止対策を行うことができると共に、電食防止対策の効果寿命を延ばし転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の実施形態に係る電動アクチュエータの概略構成図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本考案に係る電動アクチュエータの概略構成図である。
図中、符号１は、電動アクチュエータである。この電動アクチュエータ１は、電動モータ１０と、減速機２０とを備える。
電動モータ１０は、フレーム１１と、回転軸であるモータ軸１２と、モータ軸１２を回転自在に支持する転がり軸受１３及び１４とを備える。転がり軸受１３及び１４は、その外輪がそれぞれフレーム１１に固定されている。
【００１３】
フレーム１１は接地されており、この接地されたフレーム１１と減速機２０のフレーム２１とは図示しない接続線で電気的に接続されている。つまり、フレーム１１とフレーム２１とは同電位である。
減速機２０は、フレーム２１内に減速機構２２を備える。減速機構２２は、入力軸側歯車２３と、当該入力軸側歯車２３と噛合する出力軸側歯車２４とで構成される。
【００１４】
入力軸側歯車２３は、モータ軸１２と電気的に一体に形成された入力軸２５に結合されている。また、出力軸側歯車２４は、ボールネジからなる出力軸（アクチュエータ出力軸）２６に結合されている。これにより、電動モータ１０によって入力軸２５が回転駆動を受けると、減速機構２２は所定の減速比で入力軸２５の回転を減速して出力軸２６に伝達する。
減速機２０の出力軸２６は、転がり軸受２７によって回転自在に支持されている。転がり軸受２７は、その外輪２７ａがフレーム２１に固定されている。本実施形態では、転がり軸受２７として、電食防止対策を施した転がり軸受を採用する。
【００１５】
近年、電動モータの制御方式はＰＷＭ制御など高調波化している。そのため、高調波と静電容量とにより電動モータの回転子に電荷が発生・蓄積され、蓄積された電荷が回転軸に伝わり、回転軸の支持点である転がり軸受を経由して、フレーム側へ軸電流となって流れるといった問題がある。転がり軸受を経由して軸電流が流れると、回転中の転がり軸受の軌道輪と転動体との接触部分にスパークが発生し、その部分が局部的に溶融し凹凸となる現象（電食）が発生してしまう。転がり軸受の電食が進むと異音や振動を引き起こし、軸受けとして機能しなくなってしまう。
【００１６】
本実施形態では、軸受けの電食防止対策として、転がり軸受２７の外輪２７ａと内輪２７ｂとの間を、導電性材料からなる環状の接触シール（導電性接触シール）２８で封止する構成を採用する。導電性接触シール２８は、例えば、環状の芯金を導電性ゴムなどで被覆した公知の構造とする。
電動モータ１０のモータ軸１２、及び減速機２０の入力軸２５，出力軸２６は、それぞれ転がり軸受で支持されており、モータ軸１２、転がり軸受１３，１４の各内輪、減速機構２２、出力軸２６及び転がり軸受２７の内輪２７ａは電気的に同電位である。ここでは、出力軸２６を支持する転がり軸受２７に導電性接触シール２８を採用し、駆動源である電動モータ１０のモータ軸１２からの漏洩電流を、転がり軸受２７に設けられた導電性接触シール２８に流して、各転がり軸受１３，１４，２７の転動体には殆ど流さないようにする。これにより、各転がり軸受１３，１４，２７の電食を防止する。
【００１７】
このような電食防止のための対策として、モータ内部の転がり軸受（モータ軸１２を支持する転がり軸受１３，１４）に導電性接触シールを採用することも考えられる。しかしながら、導電性接触シールは耐久性が低いことから、アクチュエータ出力軸２６に対して減速機構２２の変速比分、低トルク・高速回転であるモータ軸１２を支持する転がり軸受１３，１４に導電性接触シールを用いると、導電性接触シールの磨耗が進行しやすい。導電性接触シールは、転がり軸受の内輪に接触している間のみ電食防止効果があるため、磨耗すると当該効果が減少してしまう。
【００１８】
本実施形態では、上述したように、導電性接触シール２８を、モータ軸１２を支持する転がり軸受１３，１４ではなく、アクチュエータ出力軸２６を支持する転がり軸受２７に採用する。
アクチュエータ出力軸２６は、減速機構２２の減速比分、モータ軸１２に対して低回転数である。このように、回転速度が遅い減速後の回転支持部に導電性接触シール２８を採用することで、高速回転のモータ部分に採用する場合と比較して導電性接触シール２８の磨耗の進行を抑制し、電食防止の効果寿命を延ばすことができる。仮に、導電性接触シール２８の効果寿命を転がり軸受の内輪と接触していた長さとすると、上記減速比倍も効果寿命が延びることになる。
【００１９】
このように、上記実施形態では、アクチュエータ出力軸の回転支持部に導電性接触シールによる電食防止対策を施した転がり軸受を用いるので、導電性接触シールを減速後の低回転数の箇所で用いることができる。そのため、電動モータの回転支持部での使用に比べ、電食防止の効果寿命を延ばすことができる。
また、発熱部である電動モータから距離の離れた箇所に導電性接触シールを配置することができるので、モータ軸の回転支持部に配置する場合と比較して導電性接触シールの周辺温度を下げることができる。したがって、その分さらに導電性接触シールの長寿命化を図ることができる。
【００２０】
さらに、減速機内部で電食防止対策を行うことができるので、電動モータの構造を変更する必要はない。また、減速機内部での導電性接触シールの配置場所を工夫するだけで導電性接触シールの長時間使用が可能となるので、転がり軸受における電食防止対策のための構造が複雑化することはない。
したがって、モータ構造の設計変更を伴うことなく、比較的簡易に電食防止対策を行うことができると共に、電食防止対策の効果寿命を延ばし転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
（変形例）
なお、上記実施形態においては、減速機構２２として歯車式の減速機構を採用する場合について説明したが、出力軸の回転速度が入力軸の回転速度に比べて減速する構成であれば、トラクションドライブ型や波動歯車型などでも採用可能である。
さらに、上記実施形態においては、出力軸２６を支持する転がり軸受２７のみに導電性接触シールを採用する場合について説明したが、転がり軸受２７と、電動モータ１０のモータ軸（回転軸）１２を支持する転がり軸受１３，１４の両方に導電性接触シールを採用することもできる。
【符号の説明】
【００２２】
１…電動アクチュエータ、１０…電動モータ、１１…フレーム、１２…モータ軸（回転軸）、１３，１４…転がり軸受、２０…減速機、２１…フレーム、２２…減速機構、２３…入力軸側歯車、２４…出力軸側歯車、２５…入力軸、２６…出力軸（アクチュエータ出力軸）、２７…転がり軸受、２７ａ…外輪、２７ｂ…内輪、２８…導電性接触シール
【図１】
0003187483.tif 000003