(57)【要約】【課題】支持軸を介してボールねじナットに作用する負荷荷重のラジアル方向成分によってボールねじの寿命が低下するのを防止することのできるアクチュエータ装置を提供する。【解決手段】ボール１４３を循環させるボール循環チューブ１４６を、支持軸を介してボールねじナット１４２に作用する負荷荷重のラジアル方向成分Ｆｒが作用する側（図中上側）と反対側（図中下側）に配置する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンクの一端部を支持するための支持軸を有するボールねじナットと、このボールねじナットの内周面に形成された螺旋状ボール軌道溝と対向する螺旋状ボール軌道溝を外周面に有するボールねじ軸と、このボールねじ軸を回転駆動するモータと、このモータの回転トルクにより前記螺旋状ボール軌道溝間を転動する多数のボールと、前記螺旋状ボール軌道溝間との間に前記ボールの無限循環路を形成するボール循環部材とを備えたアクチュエータ装置において、
前記支持軸を介して前記ボールねじナットに作用する負荷荷重のラジアル方向成分に対して前記ボール循環部材を前記ラジアル方向成分の作用側と反対側に配置したことを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記ボール循環部材は、前記ボールねじナットに組み付けられたボール循環チューブであることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記ボール循環部材は、前記ボールねじナットに組み付けられたボール循環こまであることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のブレーキ、エンジン、トランスミッション等の自動制御用として用いられるアクチュエータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のアクチュエータ装置では、駆動される側の作用線はボールねじの中心線と同一であり、純アキシャル荷重をボールねじに加えているが、ボールねじに加わる負荷荷重が純アキシャル荷重でない場合には、ボールねじにラジアル荷重が直接加わらないように、リニアガイド等を併用していた。
【０００３】
一般産業機器では、比較的大きな空間スペースがあり、その構成部品の配置や大きさに対する自由度が大きい。しかし、自動車のエンジンルームなどでは、構成部品の配置や大きさが厳しく制限され、ボールねじに純アキシャル荷重のみを加える構造の電動アクチュエータをエンジンルームに組み込むことは困難であった。
【０００４】
そこで、このような問題を解消したアクチュエータ装置として、図５に示すような構成のものが考えられている。このアクチュエータ装置は、リンク１３と、このリンク１３を介して被駆動部材を揺動駆動するボールねじ１４と、このボールねじ１４のボールねじ軸１４１を回転駆動する電動モータ１５とからなり、ボールねじ１４のボールねじナット１４２には、リンク１３の一端部を回動自在に支持する支持軸１６が設けられている。
【０００５】
このようなアクチュエータ装置は、電動モータ１５の回転トルクがボールねじ１４のボールねじ軸１４１に伝わると、ボールねじナット１４２に組み込まれた多数のボール１４３（図６参照）がボールねじ軸１４１の外周面とボールねじナット１４２の内周面に相対向して形成された螺旋状ボール軌道溝１４４，１４５間を転動し、さらにボールねじナット１４２に組み付けられたボール循環チューブ１４６内を転動する。このとき、ボールねじナット１４２はボールねじ軸１４１の軸方向に直線運動し、このボールねじナット１４２の直線運動によって被駆動部材が揺動駆動される。したがって、アキシャル方向とラジアル方向の両方向の負荷荷重を受けることができ、自動車のエンジンルームなどのように、構成部品の配置や大きさが厳しく制限される場所でも好適に使用することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したアクチュエータ装置では、リンク１３に図中矢印で示す方向の負荷荷重Ｆが加わると、リンク１３および支持軸１６を介してボールねじナット１４２に加わる負荷荷重Ｆのラジアル方向成分Ｆｒが、図６に示されるように、ボールねじ軸１４１の中心軸線１４１ａより図中上側のボール１４３に作用する。このため、ボールねじ軸１４１の中心軸線１４１ａより図中下側に位置するボール数に比べて負荷を受けるボール数が少なくなることによって、ボールねじ軸１４１の中心軸線１４１ａより図中上側のボール１４３に過大な負荷が加わり、リンク１３を介してレバー１１を揺動駆動するボールねじ１４の寿命を低下させるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、支持軸を介してボールねじナットに作用する負荷荷重のラジアル方向成分によってボールねじの寿命が低下するのを防止することのできるアクチュエータ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るアクチュエータ装置は、リンクの一端部を支持するための支持軸を有するボールねじナットと、このボールねじナットの内周面に形成された螺旋状ボール軌道溝と対向する螺旋状ボール軌道溝を外周面に有するボールねじ軸と、このボールねじ軸を回転駆動するモータと、このモータの回転トルクにより前記螺旋状ボール軌道溝間を転動する多数のボールと、前記螺旋状ボール軌道溝間との間に前記ボールの無限循環路を形成するボール循環部材とを備えたアクチュエータ装置において、前記支持軸を介して前記ボールねじナットに作用する負荷荷重のラジアル方向成分に対して前記ボール循環部材を前記ラジアル方向成分の作用側と反対側に配置したことを特徴とする。
【０００９】
このような構成であると、ラジアル方向成分が作用しない側に位置するボール数よりラジアル方向成分が作用する側に位置するボール数のほうが多くなるので、支持軸を介してボールねじナットに作用する負荷荷重のラジアル方向成分によってボールねじの寿命が低下するのを防止することができる。
この場合、ボール循環部材としては、請求項２及び３に記載された発明のように、ボールねじナットに組み付けられたボール循環チューブやボール循環こまを使用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は本発明の第１の実施形態を示す図であり、図１に示されるように、本発明の第１の実施形態に係るアクチュエータ装置１０は、リンク１３と、このリンク１３を介して被駆動レバー１１を揺動駆動するボールねじ１４と、このボールねじ１４を駆動する電動モータ１５とから構成されている。
【００１１】
ボールねじ１４は、電動モータ１５により回転駆動されるボールねじ軸１４１と、このボールねじ軸１４１の外周面に形成された螺旋状ボール軌道溝１４４（図２参照）と対向する螺旋状ボール軌道溝１４５を内周面に有するボールねじナット１４２と、このボールねじナット１４２に組み込まれた多数のボール１４３とを備えており、ボールねじナット１４２には、リンク１３の一端部を回動自在に支持する支持軸１６が設けられている。
【００１２】
また、ボールねじ１４は螺旋状ボール軌道溝１４４，１４５間との間にボール１４３の無限循環路を形成するボール循環部材としてのボール循環チューブ１４６を備えている。このボール循環チューブ１４６は、ボールねじナット１４２に組み付けられており、図２に示されるように、支持軸１６を介してボールねじナット１４２に作用する負荷荷重Ｆのラジアル方向成分Ｆｒが作用する側（図中上側）と反対側（図中下側）に配置されている。
【００１３】
図３はアクチュエータ装置１０の平面図であり、同図に示されるように、支持軸１６はボールねじナット１４２の重心Ｇを通る直線Ｌ１上に配置され、この直線Ｌ１はボールねじ軸１４１の軸芯線に対して直角に設けられている。
上述のように、支持軸１６を介してボールねじナット１４２に作用する負荷荷重Ｆのラジアル方向成分Ｆｒに対してボール循環部材１４６をラジアル方向成分Ｆｒの作用側と反対側に配置すると、図２に示されるように、ラジアル方向成分Ｆｒが作用しない側（図中下側）に位置するボール数よりラジアル方向成分Ｆｒが作用する側（図中上側）に位置するボール数のほうが多くなる。したがって、前述した従来例のように、ボールねじ軸１４１の中心軸線より図中下側に位置するボール数に比べて負荷を受けるボール数が少なくなることがないので、支持軸１６を介してボールねじナット１４２に作用する負荷荷重Ｆのラジアル方向成分Ｆｒによってボールねじ１４の寿命が低下するのを防止することができる。
【００１４】
なお、上述した第１の実施形態では、リンク１３を介して被駆動レバー１１を揺動駆動するボールねじとして、チューブ式ボールねじを用いたが、例えば図４に示されるように、ボール循環部材としてボール循環こま１４７を使用した循環こま式ボールねじを用い、ボール循環こま１４７をボールねじナット１４２に作用する負荷荷重のラジアル方向成分Ｆｒが作用する側（図中上側）と反対側（図中下側）に配置すればよい。
【００１５】
このような構成によると、ボール循環こま１４７をラジアル方向成分Ｆｒの作用側に配置したもの（図７参照）に比べ、負荷を受けるボール数が増大するので、第１の実施形態と同様に、支持軸を介してボールねじナットに作用する負荷荷重のラジアル方向成分によってボールねじの寿命が低下するのを防止することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至３の発明によれば、ラジアル方向成分が作用しない側に位置するボール数よりラジアル方向成分が作用する側に位置するボール数のほうが多くなるので、支持軸を介してボールねじナットに作用する負荷荷重のラジアル方向成分によってボールねじの寿命が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアクチュエータ装置の側面図である。
【図２】図１に示すボールねじの軸方向断面図である。
【図３】図１に示すアクチュエータ装置の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るアクチュエータ装置のボールねじを示す図で、（ａ）は軸方向断面図、（ｂ）は径方向断面図である。
【図５】従来のアクチュエータ装置の側面図である。
【図６】図５に示すボールねじの軸方向断面図である。
【図７】ボール循環部材としてボール循環こまを使用した循環こま式ボールねじを示す図で、（ａ）は軸方向断面図、（ｂ）は径方向断面図である。
【符号の説明】
１３　　リンク
１４　　ボールねじ
１４１　ボールねじ軸
１４２　ボールねじナット
１４３　ボール
１４４　螺旋状ボール軌道溝
１４５　螺旋状ボール軌道溝
１４６　ボール循環チューブ
１４７　ボール循環モータ
１５　　電動モータ
１６　　支持軸
【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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