(57)【要約】【課題】  出力軸からの逆入力を瞬時に遮断し、応答性と信頼性を向上させた電動リニアアクチュエータを提供する。【解決手段】  電動モータ３と、これに減速機５を介して並設されたボールねじ機構４を備え、ねじ軸１３と同軸上に出力軸６が連結されてリニアクラッチ７が配設され、このリニアクラッチ７が、ねじ軸１３に連設された保持部１９と、出力軸６の外周から傾斜して軸方向に対向する一対の係合面２７、２８と、出力軸６が嵌挿するガイド管２１の内周面２９と、これらで形成される楔形空間３１に収容された複列の係合子２５、２６とを備え、出力軸６にピン挿入孔３２が穿設され、これに係合する伝達ピン２０を介して出力軸６と保持部１９が所定の軸方向すきまを介して連結されると共に、弾性部材３０によって複列の係合子２５、２６を離反する方向に付勢して楔形空間３１に係合させた。【選択図】図１
2007032703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに取り付けられた電動モータと、
この電動モータのモータ軸に平行に配設され、前記ハウジングに対して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支持されたナット、およびこのナットに多数のボールを介して内挿され、回転不可に、かつ軸方向移動自在に支持されたねじ軸を有し、前記電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構と、
このボールねじ機構のナットと前記モータ軸との間に配設された減速機とを備え、
前記ねじ軸と同軸上に出力軸が連結され、この出力軸の連結部近傍にリニアクラッチが配設されている電動リニアアクチュエータにおいて、
前記リニアクラッチが、前記ねじ軸に連設された中空状の保持部と、この保持部に前記出力軸の端部が内挿され、この端部外周に形成され、径方向内方に傾斜して軸方向に対向する一対の係合面と、前記ハウジングに突設され、前記出力軸がスライド自在に嵌挿するガイド管の内周面と、この内周面と前記一対の係合面との間に形成される環状の楔形空間と、この楔形空間に収容された複列の係合子とを備え、
前記出力軸の端部外周に穿設されたピン挿入孔と、前記保持部に突設された伝達ピンとが係合し、この伝達ピンを介して前記出力軸と保持部が所定の軸方向すきまを介して連結されると共に、
前記保持部の円周等配位置にポケットが形成され、このポケット内に前記複列の係合子と、これら複列の係合子間に介装された弾性部材が保持され、この弾性部材によって前記複列の係合子を互いに離反する方向に付勢し、当該複列の係合子を前記楔形空間に係合させたことを特徴とする電動リニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記ポケットと複列の係合子との軸方向すきまが、前記伝達ピンとピン挿入孔との軸方向すきまよりも小さく設定されている請求項１に記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記出力軸に大径部が形成され、この大径部によって前記ガイド管に対して前記出力軸がスライド自在に支持されると共に、この大径部に環状溝が形成され、この環状溝に弾性リングが装着されている請求項１または２に記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項４】
前記ナットが一対の転がり軸受を介して前記ハウジングに回転自在に支承されると共に、前記一対の転がり軸受のうち少なくとも一方の転がり軸受がアンギュラ玉軸受で構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の電動リニアアクチュエータ。
【請求項５】
前記減速機が、前記モータ軸の端部に設けられたピニオンと、前記ナットに外嵌された出力ギアと、この出力ギアと前記ピニオンにそれぞれ平歯同士で噛合するアイドルギアとで構成されている請求項１乃至４いずれかに記載の電動リニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の駆動部に使用される電動リニアアクチュエータ、特に電動モータの回転を、ボールねじ機構を介して直線運動に変換して用いる電動リニアアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の各種駆動部に使用される電動リニアアクチュエータにおいて、電動モータの回転運動を軸方向の直線運動に変換する機構として、台形ねじあるいはラックアンドピニオン等の歯車機構が一般的に使用されている。これらの変換機構は、滑り接触部を伴うため動力損失が大きく、電動モータの大型化や消費電力の増大を余儀なくされている。そのため、より効率的なアクチュエータとしてボールねじ機構が採用されるようになってきた。
【０００３】
しかしながら、後輪操舵機構や動力伝達制御用摩擦クラッチ機構にボールねじを適用した場合、台形ねじ等による変換機構では外部から軸方向荷重が負荷されても、電動モータに逆入力トルクが発生しないのに対し、このボールねじでは作動の方向によらず、高効率であるが故に、軸方向荷重に対する保持トルクが電動モータに発生する恐れがあり、電動モータの発熱や消費電力の増大等の新たな問題が生じている。
【０００４】
こうした問題点を解決したものとして、本出願人は、図６に示すような電動リニアアクチュエータを提案している。この電動リニアアクチュエータ５１は、ハウジング５２に取付けられた電動モータ５３と、この電動モータ５３のモータ軸５３ａに固設された平歯車５４と、この平歯車５４の歯５４ａに噛合する歯５５ａが形成されたフランジ５５を一体に有するナット５６と、このナット５６に多数のボール５７を介して内挿されたねじ軸５８と、このねじ軸５８の一端部に連結されたリニアクラッチ５９とを備えている。
【０００５】
ナット５６は、一対の転がり軸受６０、６１を介してハウジング５２に対して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承され、内周には螺旋状のねじ溝５６ａが形成されている。一方、ねじ軸５８の外周にはこのねじ溝５６ａに対応する螺旋状のねじ溝５８ａが形成され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承されている。そして、これらのねじ溝５６ａ、５８ａ間に多数のボール５７を転動自在に収容してボールねじ機構を構成している。電動モータ５３に通電すると、モータ軸５３ａの回転に伴って平歯車５４を介してナット５６が回転し、このナット５６の回転によりねじ軸５８が軸方向（図中左右方向）に移動される。すなわち、このボールねじ機構により、モータ軸５３ａの回転運動がねじ軸５８の軸方向運動に変換される。
【０００６】
ねじ軸５８の一端部には伝達ピン６２を介してリニアクラッチ５９が連結されている。このリニアクラッチ５９は、ハウジング５２ｂに嵌合され、円筒状の内周面６３ａを有する外輪６３と、ねじ軸５８の一端部に形成された円筒状の保持部６４と、この保持部６４にスライド自在に内挿された出力軸６５とを備えている。この出力軸６５の外周には径方向内方に傾斜する一対の係合面６５ａ、６５ａ形成され、この一対の係合面６５ａ、６５ａと、外輪６３の内周面６３ａとの間に環状の楔形空間６７が形成され、この楔形空間６７に複数の係合子（ボール）６６が収容されている。なお、保持部６４にはポケット６４ａが穿設され、このポケット６４ａ内に弾性部材６８を介して複数の係合子６６が円周等配に、かつ軸方向の中立位置に保持されている。
【０００７】
また、出力軸６５は、ねじ軸５８の一端部に形成された保持部６４に内挿され、保持部６４と出力軸６５の径方向に貫通して挿入された伝達ピン６２によって両者が連結されている。なお、出力軸６５には、この伝達ピン６２の外径よりも所定の寸法だけ大径になるようピン挿入孔６９が形成され、ねじ軸５８に対してこの出力軸６５は軸方向に所定量相対移動することができる。
【０００８】
ここで、ねじ軸５８の保持部６４に固定された伝達ピン６２は、出力軸６５のピン挿入孔６９に所定の軸方向すきまを介して挿入されているため、ねじ軸５８が、例えば、図中右方向に移動すると、伝達ピン６２がピン挿入孔６９に接触してねじ軸５８と一体に出力軸６５を同方向に移動させる。この時、保持部６４のポケット６４ａ内に収容された係合子６６は、弾性部材６８によって楔形空間６７における中立位置を保持した状態で出力軸６５と共に移動し、係合面６５ａに係合することはないので、出力軸６５の軸方向の移動を阻害することはない。
【０００９】
一方、出力軸６５に外部から、例えば、図中右方向からの荷重が負荷された場合、出力軸６５はねじ軸５８に対して図中左方向に移動しようとするが、出力軸６５の係合面６５ａに係合子６６が接触して楔形空間６７に係合する。これにより、出力軸６５の軸方向の移動は阻止され、ボールねじ機構を介して電動モータ５３に逆入力トルクが発生するのを防止する。したがって、電動モータ５３への衝撃を緩和すると共に、電動モータ５３の発熱や消費電力の増大等が生じるのを防止することができる。
【特許文献１】特開２００５−８３４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、こうした従来の電動リニアアクチュエータ５１において、中立位置の状態では、係合子６６と環状の楔形空間６７との間にはガタがあり、出力軸６５の軸方向の動きに対して瞬時に係合子６６が楔形空間６７に係合することができない。したがって、出力軸６５の軸方向の移動と共にねじ軸５８が同方向に移動し、このねじ軸５８の軸方向の移動に伴ってナット５６が回転する恐れがある。この場合、電動モータ５３への衝撃を確実に緩和することができないばかりでなく、係合子６６と環状の楔形空間６７との間のガタにより、係合面６５ａに微動摩耗を発生させると共に、電動リニアアクチュエータ５１の振動・騒音を誘発する恐れがあった。
【００１１】
本発明は、こうした従来の課題を解消し、出力軸からの逆入力を瞬時に遮断し、応答性と信頼性を向上させた電動リニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸に平行に配設され、前記ハウジングに対して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支持されたナット、およびこのナットに多数のボールを介して内挿され、回転不可に、かつ軸方向移動自在に支持されたねじ軸を有し、前記電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構と、このボールねじ機構のナットと前記モータ軸との間に配設された減速機とを備え、前記ねじ軸と同軸上に出力軸が連結され、この出力軸の連結部近傍にリニアクラッチが配設されている電動リニアアクチュエータにおいて、前記リニアクラッチが、前記ねじ軸に連設された中空状の保持部と、この保持部に前記出力軸の端部が内挿され、この端部外周に形成され、径方向内方に傾斜して軸方向に対向する一対の係合面と、前記ハウジングに突設され、前記出力軸がスライド自在に嵌挿するガイド管の内周面と、この内周面と前記一対の係合面との間に形成される環状の楔形空間と、この楔形空間に収容された複列の係合子とを備え、前記出力軸の端部外周に穿設されたピン挿入孔と、前記保持部に突設された伝達ピンとが係合し、この伝達ピンを介して前記出力軸と保持部が所定の軸方向すきまを介して連結されると共に、前記保持部の円周等配位置にポケットが形成され、このポケット内に前記複列の係合子と、これら複列の係合子間に介装された弾性部材が保持され、この弾性部材によって前記複列の係合子を互いに離反する方向に付勢し、当該複列の係合子を前記楔形空間に係合させた。
【００１３】
このように、ハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸に平行に配設され、ハウジングに対して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支持されたナット、およびこのナットに多数のボールを介して内挿され、回転不可に、かつ軸方向移動自在に支持されたねじ軸を有し、電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構と、このボールねじ機構のナットとモータ軸との間に配設された減速機とを備え、ねじ軸と同軸上に出力軸が連結され、この出力軸の連結部近傍にリニアクラッチが配設されている電動リニアアクチュエータにおいて、リニアクラッチが、ねじ軸に連設された中空状の保持部と、この保持部に出力軸の端部が内挿され、この端部外周に形成され、径方向内方に傾斜して軸方向に対向する一対の係合面と、ハウジングに突設され、出力軸がスライド自在に嵌挿するガイド管の内周面と、この内周面と一対の係合面との間に形成される環状の楔形空間と、この楔形空間に収容された複列の係合子とを備え、出力軸の端部外周に穿設されたピン挿入孔と、保持部に突設された伝達ピンとが係合し、この伝達ピンを介して出力軸と保持部が所定の軸方向すきまを介して連結されると共に、保持部の円周等配位置にポケットが形成され、このポケット内に複列の係合子と、これら複列の係合子間に介装された弾性部材が保持され、この弾性部材によって複列の係合子を互いに離反する方向に付勢し、複列の係合子を楔形空間に係合させたので、このリニアクラッチによって出力軸からの逆入力を瞬時に遮断して電動モータへの衝撃を緩和すると共に、電動モータの発熱や消費電力の増大等が生じるのを防止し、応答性と信頼性を向上させた電動リニアアクチュエータを提供することができる。
【００１４】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ポケットと複列の係合子との軸方向すきまが、前記伝達ピンとピン挿入孔との軸方向すきまよりも小さく設定されていれば、ねじ軸が軸方向に移動した場合、ポケットの壁面に移動方向後側の係合子が当接し、この係合子が出力軸の係合面から離反してクラッチが解除されると共に、ねじ軸の移動に伴い伝達ピンがピン挿入孔に接触し、この伝達ピンを介してねじ軸と入力軸が共に一体に移動することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、前記出力軸に大径部が形成され、この大径部によって前記ガイド管に対して前記出力軸がスライド自在に支持されると共に、この大径部に環状溝が形成され、この環状溝に弾性リングが装着されていれば、ガイド管に対して出力軸がスムーズにスライドできると共に、リニアクラッチの内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等がリニアクラッチの内部に侵入するのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、前記ナットが一対の転がり軸受を介して前記ハウジングに回転自在に支承されると共に、前記一対の転がり軸受のうち少なくとも一方の転がり軸受がアンギュラ玉軸受で構成されていれば、負荷容量が大きく、また、角振れを小さく抑制することができるため、ナットの振動を抑制して電動リニアアクチュエータの振動や騒音の発生を抑えることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、前記減速機が、前記モータ軸の端部に設けられたピニオンと、前記ナットに外嵌された出力ギアと、この出力ギアと前記ピニオンにそれぞれ平歯同士で噛合するアイドルギアとで構成されていれば、出力ギアの外径を大きくすることなくスペースを有効利用して大きな減速比が得られると共に、出力軸に負荷される軸力がナットに負荷されてもこの減速機で緩衝し、直接電動モータに逆入力されるのを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電動リニアアクチュエータは、ハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸に平行に配設され、前記ハウジングに対して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支持されたナット、およびこのナットに多数のボールを介して内挿され、回転不可に、かつ軸方向移動自在に支持されたねじ軸を有し、前記電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構と、このボールねじ機構のナットと前記モータ軸との間に配設された減速機とを備え、前記ねじ軸と同軸上に出力軸が連結され、この出力軸の連結部近傍にリニアクラッチが配設されている電動リニアアクチュエータにおいて、前記リニアクラッチが、前記ねじ軸に連設された中空状の保持部と、この保持部に前記出力軸の端部が内挿され、この端部外周に形成され、径方向内方に傾斜して軸方向に対向する一対の係合面と、前記ハウジングに突設され、前記出力軸がスライド自在に嵌挿するガイド管の内周面と、この内周面と前記一対の係合面との間に形成される環状の楔形空間と、この楔形空間に収容された複列の係合子とを備え、前記出力軸の端部外周に穿設されたピン挿入孔と、前記保持部に突設された伝達ピンとが係合し、この伝達ピンを介して前記出力軸と保持部が所定の軸方向すきまを介して連結されると共に、前記保持部の円周等配位置にポケットが形成され、このポケット内に前記複列の係合子と、これら複列の係合子間に介装された弾性部材が保持され、この弾性部材によって前記複列の係合子を互いに離反する方向に付勢し、当該複列の係合子を前記楔形空間に係合させたので、このリニアクラッチによって出力軸からの逆入力を瞬時に遮断して電動モータへの衝撃を緩和すると共に、電動モータの発熱や消費電力の増大等が生じるのを防止し、応答性と信頼性を向上させた電動リニアアクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
ハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータのモータ軸に平行に配設され、一対の転がり軸受を介して前記ハウジングに回転自在に、かつ軸方向移動不可に支持されたナット、およびこのナットに多数のボールを介して内挿され、回転不可に、かつ軸方向移動自在に支持されたねじ軸を有し、前記電動モータの回転運動を軸方向運動に変換するボールねじ機構と、このボールねじ機構のナットと前記モータ軸との間に配設された減速機とを備え、前記ねじ軸と同軸上に出力軸が連結され、この出力軸の連結部近傍にリニアクラッチが配設されている電動リニアアクチュエータにおいて、前記リニアクラッチが、前記ねじ軸に連設された中空状の保持部と、この保持部に前記出力軸の端部が内挿され、この端部外周に形成され、径方向内方に傾斜して軸方向に対向する一対の係合面と、前記ハウジングに突設され、前記出力軸がスライド自在に嵌挿するガイド管の内周面と、この内周面と前記一対の係合面との間に形成される環状の楔形空間と、この楔形空間に収容された複列の係合子とを備え、前記出力軸の端部外周に穿設されたピン挿入孔と、前記保持部に突設された伝達ピンとが係合し、この伝達ピンを介して前記出力軸と保持部が所定の軸方向すきまを介して連結されると共に、前記保持部の円周等配位置にポケットが形成され、このポケット内に前記複列の係合子と、これら複列の係合子間に介装された弾性部材が保持され、この弾性部材によって前記複列の係合子を互いに離反する方向に付勢し、当該複列の係合子を前記楔形空間に係合させた。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電動リニアアクチュエータの一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の要部拡大図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図である。
【００２１】
この電動リニアアクチュエータ１は、ハウジング２に取付けられた電動モータ３と、この電動モータ３のモータ軸３ａに平行に配設されたボールねじ機構４と、このボールねじ機構４と電動モータ３間に介装された減速機５と、ボールねじ機構４に延設された出力軸６と、この出力軸６とボールねじ機構４との連結部に配設されたリニアクラッチ７とを備えている。
【００２２】
減速機５は、電動モータ３のモータ軸３ａに設けられたピニオン８と、このピニオン８の平歯８ａに噛合する平歯９ａが形成されたアイドルギア９と、このアイドルギア９の平歯９ａに噛合する平歯１０ａが形成され、後述するナット１５に外嵌された出力ギア１０とからなる。アイドルギア９は、ハウジング２に対して、一対の転がり軸受１１、１１を介して回転自在に支承されたアイドル軸１２に固設されている。こうした減速機５により、出力ギア１０の外径を大きくすることなくスペースを有効利用して大きな減速比が得られると共に、出力軸６に負荷される軸力がナット１５に負荷されてもこの減速機５で緩衝し、直接電動モータ３に逆入力されるのを確実に防止することができる。
【００２３】
ボールねじ機構４は、ねじ軸１３と、このねじ軸１３にボール１４を介して外挿されたナット１５とを備えている。ねじ軸１３は、外周に螺旋状のねじ溝１３ａが形成され、軸方向移動自在に、かつ回転不可に支承されている。一方、ナット１５は、内周にねじ軸１３のねじ溝１３ａに対応する螺旋状のねじ溝１５ａが形成され、ハウジング２に対して、一対の転がり軸受１６、１７を介して回転自在に、かつ軸方向移動不可に支承されている。そして、ねじ溝１３ａ、１５ａ間に多数のボール１４が転動自在に収容されている。１８は、ナット１５のねじ溝１５ａを連結して循環部材を構成する駒部材で、この駒部材１８によって多数のボール１４が無限循環することができる。
【００２４】
電動モータ３に通電することにより、モータ軸３ａの回転に伴ってピニオン８が回転し、アイドルギア９を介して出力ギア１０が回転し、モータ軸３ａの回転がナット１５に減速して伝達される。そして、このナット１５の回転によりねじ軸１３が軸方向（図中左右方向）に移動される。すなわち、ボールねじ機構４により、モータ軸３ａの回転運動がねじ軸１３の軸方向運動に変換される。
【００２５】
一対の転がり軸受１６、１7のうち一方の転がり軸受１６は、複列のアンギュラ玉軸受からなり、他方の転がり軸受１７は深溝玉軸受からなる。複列のアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受１６は、所定の接触角を有し、深溝玉軸受に比べ負荷容量が大きく、また、角振れを小さく抑制することができるため、ナット１５の振動を抑制して電動リニアアクチュエータ１の振動や騒音の発生を抑えることができる。また、深溝玉軸受からなる転がり軸受１７は、運転中に温度上昇によってナット１５が軸方向に膨張しても、この内部すきまによって許容することができるため、転がり軸受１６、１７がすきま過小になって焼付くのを防止することができる。なお、ここでは、一方の転がり軸受１６に複列のアンギュラ玉軸受を使用した構成を例示したが、これに限らず、一対の単列のアンギュラ玉軸受を組み合せて使用しても良いし、あるいは、一対の転がり軸受１６、１７に一対の単列アンギュラ玉軸受を使用しても良い。
【００２６】
ここで、ねじ軸１３の一端部には中空状の保持部１９が連設されている。そして、この保持部１９に出力軸６の一端部がスライド自在に内挿され、伝達ピン２０を介して連結されている。この出力軸６は、他端部が図示しない被駆動部材に連結されると共に、ハウジング２ｂに結合された円筒状のガイド管２１に嵌挿されている。また、出力軸６は、その中央部に大径部２２が形成され、この大径部２２によってスライド自在に支持されている。さらに、大径部２２には環状溝２３が形成され、この環状溝２３にＯリング等からなる弾性リング２４が装着されている。これによって、ガイド管２１に対して出力軸６がスムーズにスライドできると共に、リニアクラッチ７の内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等がリニアクラッチ７の内部に侵入するのを防止することができる。
【００２７】
リニアクラッチ７は、ねじ軸１３と出力軸６との連結部に配設されている。図２および図３に拡大して示すように、保持部１９と、出力軸６の端部外周に形成された一対の係合面２７、２８と、ガイド管２１の内周面２９と、複列の係合子（ボール）２５、２６とを備える、所謂機械式のリニアクラッチを構成し、出力軸６からの軸力がねじ軸１３に伝達されるのを遮断する、
【００２８】
保持部１９は円周等配位置にポケット１９ａが穿設され、このポケット１９ａ内に互いに軸方向に対向する複列の係合子２５、２６が収容されている。また、出力軸６の外周には、この外周面から径方向内方に傾斜して軸方向に対向する第１および第２の係合面２７、２８が形成され、ガイド管２１の内周面２９との間に環状の楔形空間３１が形成されている。
【００２９】
複列の係合子２５、２６は、コイルばね等からなる弾性部材３０を介して保持部１９のポケット１９ａ内に保持され、付勢された状態で介装された弾性部材３０によって複列の係合子２５、２６が互いに離反する方向に押圧され、楔形空間３１に係合した状態で保持されている。
【００３０】
出力軸６の端部外周には、伝達ピン２０の外径よりも所定量δａだけ大径に設定されたピン挿入孔３２が穿設され、ねじ軸１３に対してこの出力軸６は軸方向に所定量δａだけ相対移動することができる。また、保持部１９のポケット１９ａと係合子２５、２６との軸方向すきまδｂは、伝達ピン２０とピン挿入孔３２とのすきまδａ以下に設定されている。
【００３１】
次に、図４および図５を用いてリニアクラッチ７の作用を詳細に説明する。
図４において、中立位置の状態で、出力軸６に外部から軸方向の荷重が負荷された場合、出力軸６はねじ軸１３に対して軸方向に移動しようとするが、弾性部材３０によって係合子２５、２６が離反する方向に押圧されて出力軸６の係合面２７、２８にすでに接触しているため、楔形空間３１に瞬時に係合して出力軸６の軸方向の移動は阻止され、ボールねじ機構４を介して電動モータ３に逆入力トルクが発生することはない。すなわち、出力軸６の軸方向の移動と共にねじ軸１３が同方向に移動し、このねじ軸１３の軸方向の移動によってナット１５が回転するようなことはない。したがって、電動モータ３への衝撃を緩和すると共に、電動モータ３の発熱や消費電力の増大等が生じるのを防止することができる。
【００３２】
一方、図５に示すように、中立位置の状態（図中二点鎖線で示す）からねじ軸１３が、例えば、矢印方向（図中右方向）に移動すると、ポケット１９ａの壁面に一方（移動方向後側）の係合子２５が当接し、この係合子２５がねじ軸１３の移動に伴い出力軸６の係合面２７から離反する。この時、他方の係合子２６は、弾性部材３０のばね力によって図中右方向に押圧されて係合面２８に接触するが、さらに、ねじ軸１３が移動して伝達ピン２０がピン挿入孔３２に接触すると、この伝達ピン２０を介してねじ軸１３と入力軸６が共に一体に移動するため、ねじ軸１３および出力軸６の軸方向の移動を阻害することはない。
【００３３】
このように、本実施形態では、ボールねじ機構４を構成するねじ軸１３と出力軸６との連結部に前述した構成からなる機械式のリニアクラッチ７を配設することにより、出力軸６からの逆入力を瞬時に遮断し、応答性と信頼性を向上させた電動リニアアクチュエータを提供することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る電動リニアアクチュエータは、自動車等の車両の後輪操舵機構や動力伝達制御用の摩擦クラッチ機構等のアクチュエータとして適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る電動リニアアクチュエータの一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図である。
【図４】本発明に係るリニアクラッチの作用を示す説明図で、出力軸から軸力が生じた状態を表している。
【図５】同上、入力軸から軸力が生じた状態を表している。
【図６】従来の電動リニアアクチュエータを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・・・・・・・・・・・・電動リニアアクチュエータ
２、２ａ、２ｂ・・・・・・・・ハウジング
３・・・・・・・・・・・・・・電動モータ
３ａ・・・・・・・・・・・・・モータ軸
４・・・・・・・・・・・・・・ボールねじ機構
５・・・・・・・・・・・・・・減速機
６・・・・・・・・・・・・・・出力軸
７・・・・・・・・・・・・・・リニアクラッチ
８・・・・・・・・・・・・・・ピニオン
８ａ、９ａ、１０ａ・・・・・・平歯
９・・・・・・・・・・・・・・アイドルギア
１０・・・・・・・・・・・・・出力ギア
１１、１６、１７・・・・・・・転がり軸受
１２・・・・・・・・・・・・・アイドル軸
１３・・・・・・・・・・・・・ねじ軸
１３ａ、１５ａ・・・・・・・・ねじ溝
１４・・・・・・・・・・・・・ボール
１５・・・・・・・・・・・・・ナット
１８・・・・・・・・・・・・・駒部材
１９・・・・・・・・・・・・・保持部
１９ａ・・・・・・・・・・・・ポケット
２０・・・・・・・・・・・・・伝達ピン
２１・・・・・・・・・・・・・ガイド管
２２・・・・・・・・・・・・・大径部
２３・・・・・・・・・・・・・環状溝
２４・・・・・・・・・・・・・弾性リング
２５、２６・・・・・・・・・・係合子
２７、２８・・・・・・・・・・係合面
２９・・・・・・・・・・・・・内周面
３０・・・・・・・・・・・・・弾性部材
３１・・・・・・・・・・・・・楔形空間
３２・・・・・・・・・・・・・ピン挿入孔
５１・・・・・・・・・・・・・電動リニアアクチュエータ
５２、５２ａ、５２ｂ・・・・・ハウジング
５３・・・・・・・・・・・・・電動モータ
５３ａ・・・・・・・・・・・・モータ軸
５４・・・・・・・・・・・・・平歯車
５４ａ、５５ａ・・・・・・・・歯
５５・・・・・・・・・・・・・フランジ
５６・・・・・・・・・・・・・ナット
５６ａ、５８ａ・・・・・・・・ねじ溝
５７・・・・・・・・・・・・・ボール
５８・・・・・・・・・・・・・ねじ軸
５９・・・・・・・・・・・・・リニアクラッチ
６０、６１・・・・・・・・・・転がり軸受
６２・・・・・・・・・・・・・伝達ピン
６３・・・・・・・・・・・・・外輪
６３ａ・・・・・・・・・・・・内周面
６４・・・・・・・・・・・・・保持部
６４ａ・・・・・・・・・・・・ポケット
６５・・・・・・・・・・・・・出力軸
６５ａ・・・・・・・・・・・・係合面
６６・・・・・・・・・・・・・係合子
６７・・・・・・・・・・・・・楔形空間
６８・・・・・・・・・・・・・弾性部材
６９・・・・・・・・・・・・・ピン挿入孔
δａ・・・・・・・・・・・・・伝達ピンとピン挿入孔との軸方向すきま
δｂ・・・・・・・・・・・・・係合子とポケットとの軸方向すきま
【図１】
2007032703.tif 000003
【図２】
2007032703.tif 000004
【図３】
2007032703.tif 000005
【図４】
2007032703.tif 000006
【図５】
2007032703.tif 000007
【図６】
2007032703.tif 000008