(57)【要約】【課題】ハウジングの強度・耐久性を確保すると共に、簡便なねじ軸の回り止め機構で低コスト化を図り、信頼性を向上させた電動アクチュエータを提供する。【解決手段】ハウジング２ｂに円筒状の袋孔１２が形成され、内周に軸方向に延びる凹溝１７ａが形成された有底の円筒状のスリーブ１７が袋孔１２の底部３３まで嵌合され、スリーブ１７が、一端部に大径部２９と、この大径部２９から軸方向に延びる有底の円筒部３０とからなるカップ状に形成され、大径部２９の対向する位置に平坦部２９ａが形成されると共に、袋孔１２にスリーブ１７の大径部２９の形状に沿った開口部３１が形成されてスリーブ１７が袋孔１２に対して回り止めされ、凹溝１７ａにねじ軸１０の端部に設けられた係止ピン１５が係合されてねじ軸１０が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持され、スリーブ１７の底部３２が単純な円形に形成されている。【選択図】図１
2016114118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ合金製のハウジングと、
このハウジングに取り付けられた電動モータと、
この電動モータの回転力を、モータ軸を介して伝達する減速機構と、
この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、
このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、
前記ハウジングに円筒状の袋孔が形成され、内周に軸方向に延びる凹溝が形成された有底の円筒状のスリーブが前記袋孔の底部まで嵌合されて前記スリーブが前記袋孔に対して回り止めされる共に、前記凹溝に前記ねじ軸の端部に設けられた係止ピンが係合されて当該ねじ軸が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持され、前記スリーブの底部が単純な円形に形成されていることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記スリーブが、一端部に大径部と、この大径部から軸方向に延びる有底の円筒部とからなるカップ状に形成され、前記大径部に平坦部が形成されると共に、前記袋孔に前記スリーブの大径部の形状に沿った開口部が形成されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記スリーブが、円筒状のスリーブ本体と、このスリーブ本体に嵌着される別体の底板とで構成され、前記スリーブ本体が、一端部に大径部と、この大径部から軸方向に延びる円筒部とからなり、前記大径部に平坦部が形成されると共に、前記袋孔に前記スリーブ本体の大径部の形状に沿った開口部が形成され、前記底板が前記スリーブ本体の円筒部の形状に沿った単純な円形に形成されている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記底板の前記スリーブ本体の端部に嵌合される側面に一対の突起が一体に形成され、これらの突起が前記スリーブ本体の凹溝に係合されている請求項３に記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記スリーブがＭＩＭによって成形された焼結合金で形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の電動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般産業用の電動機、自動車等の駆動部に使用されるボールねじ機構を備えた電動アクチュエータ、詳しくは、自動車のトランスミッションやパーキングブレーキ等で、電動モータからの回転入力をボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換する電動アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種駆動部に使用される電動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】
従来、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アクチュエータにおいて、例えば、図５に示すようなものが知られている。この電動アクチュエータ５１は、円筒状のハウジング５２と、このハウジング５２に取り付けられた電動モータＭと、この電動モータＭのモータ軸５３ａに取付けられた入力歯車５３に噛合する中間歯車５４と、この中間歯車５４に噛合する出力歯車５５とからなる減速機構５６と、この減速機構５６を介して電動モータＭの回転運動を駆動軸５７の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構５８を備えている。
【０００４】
ハウジング５２は、第１のハウジング５２ａと、その端面に衝合された第２のハウジング５２ｂとからなり、固定ボルト（図示せず）によって一体に固定されている。第１のハウジング５２ａには電動モータＭが取り付けられると共に、これら第１のハウジング５２ａと第２のハウジング５２ｂの衝合部には、ねじ軸６０を収容するための貫通孔６１と袋孔６２が形成されている。
【０００５】
電動モータＭのモータ軸５３ａは、その端部に入力歯車５３が圧入により相対回転不能に取り付けられ、第２のハウジング５２ｂに装着された転がり軸受６３によって回転自在に支持されている。中間歯車５４に噛合する出力歯車５５は、ボールねじ機構５８を構成するナット６８にキー６４を介して一体に固定されている。
【０００６】
駆動軸５７は、ボールねじ機構５８を構成するねじ軸６０と一体に構成され、この駆動軸５７の一端部に係止ピン６５が植設されている。また、第２のハウジング５２ｂの袋孔６２には後述するスリーブ６７が嵌合されている。このスリーブ６７は第２のハウジング５２ｂの袋孔６２に装着された止め輪６６により軸方向に位置決め固定されている。そして、スリーブ６７の周方向に対向する位置に軸方向に形成された凹溝６７ａ、６７ａにねじ軸６０の係止ピン６５が係合され、ねじ軸６０が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されている。
【０００７】
ボールねじ機構５８は、ねじ軸６０と、このねじ軸６０にボール６９を介して外挿されたナット６８とを備えている。ねじ軸６０は、外周に螺旋状のねじ溝６０ａが形成されている。一方、ナット６８は、ねじ軸６０に外挿されると共に、内周にねじ軸６０のねじ溝６０ａに対応する螺旋状のねじ溝６８ａが形成され、これらねじ溝６０ａ、６８ａとの間に多数のボール６９が転動自在に収容されている。そして、ナット６８は、ハウジング５２ａ、５２ｂに対して、２つの支持軸受５９、５９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。６８ｂは、ナット６８のねじ溝６８ａを連結して循環部材を構成する駒部材で、この駒部材６８ｂによって多数のボール６９が無限循環することができる。
【０００８】
ねじ軸６０を回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持し、第２のハウジング５２ｂの袋孔６２に嵌合されているスリーブ６７は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、一端部に大径部７０と、この大径部７０から軸方向に延びる円筒部７１とからなる。大径部７０には対向する平坦部７０ａ、７０ａが設けられ、この平坦部７０ａの略中央に軸方向に延びる凸条７２が僅かに突出して形成されている。
【０００９】
一方、スリーブ６７を嵌合する第２のハウジング５２ｂの袋孔６２には、スリーブ６７の平坦部７０ａに対応するフラット面（図示せず）が形成されている。そして、フラット面にスリーブ６７の平坦部７０ａが軽圧入されることにより、ガタなくスリーブ６７の回り止めを行うことができる。
【００１０】
また、図７に示すスリーブ７３はカップ状に形成され、袋孔（図示せず）の底部に密着するまで嵌合される底部７４を有し、内周には対向する位置に軸方向に延び、係止ピン（図示せず）が係合する凹溝６７ａ、６７ａが研削加工によって形成されている。そして、外周には対向し、凹溝６７ａと略直交する位置に平坦面７５、７５が形成されている。
【００１１】
一方、図示しない第２のハウジングの袋孔には、スリーブ７３の平坦面７５、７５に対応して平面部が形成され、この平面部とスリーブ７３の平坦面７５が嵌合することによって、スリーブ７３の回り止めがなされている。
【００１２】
こうした従来の電動アクチュエータ５１では、スリーブ６７、７３の強度・剛性を確保するため、凹溝６７ａは平坦部７０ａまたは平坦面７５、７５と９０°位相をずらせた位置に形成されているので、圧入性や圧入部の経時的な摩耗による許容ガタツキ量の適正化を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１４−８０９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
こうした従来の電動アクチュエータ５１では、第２のハウジング５２ｂの袋孔６２とスリーブ６７との関係は、スリーブ６７の大径部７０に形成された平坦部７０ａあるいは平坦面７５によってスリーブ６７、７３の回り止めがなされている。
【００１５】
この種の電動アクチュエータでは、作動中、あるいはシステムダウン時にねじ軸６０の先端が第２のハウジング５２ｂの底部７６に衝突する事象があるが、スリーブ６７の場合、スリーブ６７に底部がないため、ねじ軸６０から荷重が負荷された場合、第２のハウジング５２ｂの底部７６にねじ軸６０が直接衝突して過大な応力が発生する恐れがある。一方、スリーブ７３の場合では、スリーブ７３の底部７４が異形であるため、この底部７４が第２のハウジング５２ｂの底部７６に衝突し、この底部７６の隅部に応力が集中する恐れがある。こうした応力の集中によって第２のハウジング５２ｂの強度・耐久性が低下するといった課題があった。
【００１６】
本発明は、こうした従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ハウジングの袋孔の底部に衝突による応力が集中しないように底部を単純な円形にすることを着目し、ハウジングの強度・耐久性を確保すると共に、簡便なねじ軸の回り止め機構で低コスト化を図り、信頼性を向上させた電動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】
【００１７】
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、アルミ合金製のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力を、モータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングに円筒状の袋孔が形成され、内周に軸方向に延びる凹溝が形成された有底の円筒状のスリーブが前記袋孔の底部まで嵌合されて前記スリーブが前記袋孔に対して回り止めされる共に、前記凹溝に前記ねじ軸の端部に設けられた係止ピンが係合されて当該ねじ軸が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持され、前記スリーブの底部が単純な円形に形成されている。
【００１８】
このように、電動モータの回転力を伝達する減速機構と、この減速機構を介して電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、ボールねじ機構が、ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、駆動軸と同軸状に一体化され、外周にナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、ハウジングに円筒状の袋孔が形成され、内周に軸方向に延びる凹溝が形成された有底の円筒状のスリーブが袋孔の底部まで嵌合されてスリーブが袋孔に対して回り止めされる共に、凹溝にねじ軸の端部に設けられた係止ピンが係合されて当該ねじ軸が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持され、スリーブの底部が単純な円形に形成されているので、ハウジング（袋孔）の底部も単純な円形となり、作動中、あるいはシステムダウン時にねじ軸の先端がハウジングの底部側に移動しても、ねじ軸が直接この底部に衝突することがなくスリーブの底部に衝突するため、ハウジングの底部に過大な応力が発生したり、また、この底部の隅部に応力が集中したりするのを防止することができ、ハウジングの強度・耐久性を確保すると共に、簡便なねじ軸の回り止め機構で低コスト化を図り、信頼性を向上させた電動アクチュエータを提供することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明のように、前記スリーブが、一端部に大径部と、この大径部から軸方向に延びる有底の円筒部とからなるカップ状に形成され、前記大径部に平坦部が形成されると共に、前記袋孔に前記スリーブの大径部の形状に沿った開口部が形成されていれば、袋孔に対して簡単な構成でスリーブの回り止めを行うことができる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明のように、前記スリーブが、円筒状のスリーブ本体と、このスリーブ本体に嵌着される別体の底板とで構成され、前記スリーブ本体が、一端部に大径部と、この大径部から軸方向に延びる円筒部とからなり、前記大径部に平坦部が形成されると共に、前記袋孔に前記スリーブ本体の大径部の形状に沿った開口部が形成され、前記底板が前記スリーブ本体の円筒部の形状に沿った単純な円形に形成されていれば、ねじ軸の先端がハウジングの底部に直接衝突することがなく、スリーブの底板を介して衝突するため、衝突による応力を緩和し、ハウジングの強度・耐久性を確保すると共に、スリーブ本体の形状・構造が簡素化され、量産性が一段と向上する。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明のように、前記底板の前記スリーブ本体の端部に嵌合される側面に一対の突起が一体に形成され、これらの突起が前記スリーブ本体の凹溝に係合されていれば、簡単な構造でスリーブ本体に底板を一体に嵌着することができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明のように、前記スリーブがＭＩＭによって成形された焼結合金で形成されていれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る電動アクチュエータは、アルミ合金製のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力を、モータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングに円筒状の袋孔が形成され、内周に軸方向に延びる凹溝が形成された有底の円筒状のスリーブが前記袋孔の底部まで嵌合されて前記スリーブが前記袋孔に対して回り止めされる共に、前記凹溝に前記ねじ軸の端部に設けられた係止ピンが係合されて当該ねじ軸が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持され、前記スリーブの底部が単純な円形に形成されているので、ハウジング（袋孔）の底部も単純な円形となり、作動中、あるいはシステムダウン時にねじ軸の先端がハウジングの底部側に移動しても、ねじ軸が直接この底部に衝突することがなくスリーブの底部に衝突するため、ハウジングの底部に過大な応力が発生したり、また、この底部の隅部に応力が集中したりするのを防止することができ、ハウジングの強度・耐久性を確保すると共に、簡便なねじ軸の回り止め機構で低コスト化を図り、信頼性を向上させた電動アクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る電動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のボールねじ機構を拡大して示す縦断面図である。
【図３】（ａ）は、図１のスリーブを示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のスリーブを嵌挿するハウジングの袋孔部を示す斜視図である。
【図４】図３（ａ）のスリーブの変形例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図、（ｃ）は背面図である。
【図５】従来の電動アクチュエータを示す縦断面図である。
【図６】（ａ）は、図５のスリーブを示す正面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。
【図７】図６のスリーブの変形例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
アルミ合金製のハウジングと、このハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転力を、モータ軸を介して伝達する減速機構と、この減速機構を介して前記電動モータの回転運動を駆動軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構とを備え、このボールねじ機構が、前記ハウジングに装着された一対の支持軸受を介して回転可能に、かつ軸方向移動不可に支持され、内周に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、このナットに多数のボールを介して内挿され、前記駆動軸と同軸状に一体化され、外周に前記ナットのねじ溝に対応する螺旋状のねじ溝が形成され、前記ハウジングに対して回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されたねじ軸とで構成された電動アクチュエータにおいて、前記ハウジングに円筒状の袋孔が形成され、内周に軸方向に延びる凹溝が形成された有底の円筒状のスリーブが前記袋孔の底部まで嵌合され、前記スリーブが、一端部に大径部と、この大径部から軸方向に延びる有底の円筒部とからなるカップ状に形成され、前記大径部の対向する位置に平坦部が形成されると共に、前記袋孔に前記スリーブの大径部の形状に沿った開口部が形成されて前記スリーブが前記袋孔に対して回り止めされ、前記凹溝に前記ねじ軸の端部に設けられた係止ピンが係合されて当該ねじ軸が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持され、前記スリーブの底部が単純な円形に形成されている。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電動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のボールねじ機構を拡大して示す縦断面図、図３（ａ）は、図１のスリーブを示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のスリーブを嵌挿するハウジングの袋孔部を示す斜視図、図４は、図３（ａ）のスリーブの変形例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図、（ｃ）は背面図である。
【００２７】
この電動アクチュエータ１は、図１に示すように、円筒状のハウジング２と、このハウジング２に取り付けられた電動モータＭと、この電動モータＭのモータ軸３ａに取付けられた入力歯車３に噛合する中間歯車４と、この中間歯車４に噛合する出力歯車５とからなる減速機構６と、この減速機構６を介して電動モータＭの回転運動を駆動軸７の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構８とを備えている。
【００２８】
ハウジング２はＡ６０６３ＴＥやＡＤＣ１２等のアルミ合金からなり、第１のハウジング２ａと、その端面に衝合された第２のハウジング２ｂとからなり、固定ボルト（図示せず）によって一体に固定されている。第１のハウジング２ａには電動モータＭが取り付けられると共に、これら第１のハウジング２ａと第２のハウジング２ｂの衝合部には、ねじ軸１０（駆動軸７）を収容するための貫通孔１１と袋孔１２が形成されている。
【００２９】
電動モータＭのモータ軸３ａは、その端部に入力歯車３が圧入により相対回転不能に取り付けられ、第２のハウジング２ｂに装着された深溝玉軸受からなる転がり軸受１３によって回転自在に支持されている。平歯車からなる中間歯車４に噛合する出力歯車５は、後述するボールねじ機構８を構成するナット１８にキー１４を介して一体に固定されている。
【００３０】
駆動軸７は、ボールねじ機構８を構成するねじ軸１０と一体に構成され、この駆動軸７の一端部（図中右端部）に係止ピン１５が植設されている。また、第２のハウジング２ｂの袋孔１２には後述するスリーブ１７が嵌合されている。このスリーブ１７は第２のハウジング２ｂの袋孔１２の底部３３に密着するまで嵌合されると共に、袋孔１２の開口部に装着された止め輪１６により軸方向に位置決め固定されている。そして、スリーブ１７の周方向に対向する位置に軸方向に形成された凹溝１７ａ、１７ａにねじ軸１０の係止ピン１５が係合され、ねじ軸１０が、回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持されている。
【００３１】
係止ピン１５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼あるいはＳＣｒ４３５等の浸炭軸受鋼で形成され、その表面には、炭素含有量０．８０ｗｔ％以上、５８ＨＲＣ以上の浸炭窒化層が形成されている。なお、係止ピン１５に針状ころ軸受に使用される針状ころを適用することにより、５８ＨＲＣ以上の表面硬さが得られ、耐摩耗性が優れていると共に、入手性が良く、低コスト化を図ることができる。
【００３２】
本実施形態では、止め輪１６は先端がテーパ状に形成されると共に、その内径が係止ピン１５に干渉しないように設定されている。これにより、止め輪溝への装着時に止め輪１６がスリーブ１７の端面に当接しながらスリーブ１７を反対側（図中右側）に押圧するため、軸方向にガタなくスリーブ１７を位置決め固定することができると共に、ねじ軸１０の軸方向の移動に伴って係止ピン１５がスリーブ１７の凹溝１７ａの開口部に接近しても止め輪１６と係止ピン１５とが干渉することはない。なお、図示はしないが、止め輪１６に変えてウェーブワッシャでスリーブ１７の端面を押圧するようにしても、スリーブ１７の軸方向のガタを防止することができる。
【００３３】
２２は歯車軸で、第１、第２のハウジング２ａ、２ｂに植設されている。そして、中間歯車４は、転がり軸受２３を介してこの歯車軸２２に回転自在に支承されている。歯車軸２２の端部のうち、例えば、第１のハウジング２ａ側の端部を圧入する場合、第２のハウジング２ｂ側の端部をすきまばめに設定することにより、ミスアライメント（組立誤差）を許容して円滑な回転性能を確保することができる。本実施形態では、転がり軸受２３は、中間歯車４の内径に圧入される鋼板プレス製の外輪２４と、保持器２５を介して外輪２４に転動自在に収容された複数の針状ころ２６とを備えた、所謂シェル型の針状ころ軸受で構成されている。これにより、入手性が高く、低コスト化を図ることができる。
【００３４】
また、中間歯車４の両側にはリング状のワッシャ２７、２７が装着され、中間歯車４が直接第１、第２のハウジング２ａ、２ｂに接触するのを防止している。さらに、転がり軸受２３の幅が中間歯車４の歯幅よりも小さく設定されている。これにより、摩擦による軸受側面の摩耗や変形を防止することができ、円滑な回転性能を得ることができる。
【００３５】
ボールねじ機構８は、図２に拡大して示すように、ねじ軸１０と、このねじ軸１０にボール１９を介して外挿されたナット１８とを備えている。ねじ軸１０は、外周に螺旋状のねじ溝１０ａが形成されている。一方、ナット１８は、ねじ軸１０に外挿されると共に、内周にねじ軸１０のねじ溝１０ａに対応する螺旋状のねじ溝１８ａが形成され、これらねじ溝１０ａ、１８ａとの間に多数のボール１９が転動自在に収容されている。そして、ナット１８は、ハウジング２ａ、２ｂに対して、２つの支持軸受２０、２０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。２１は、ナット１８のねじ溝１８ａを連結して循環部材を構成する駒部材で、この駒部材２１によって多数のボール１９が無限循環することができる。
【００３６】
各ねじ溝１０ａ、１８ａの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良いが、ここではボール１９との接触角が大きくとれ、アキシアルすきまが小さく設定できるゴシックアーク形状に形成されている。これにより、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。
【００３７】
ナット１８はＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼からなり、真空浸炭焼入れによってその表面に５５〜６２ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。これにより、熱処理後のスケール除去のためのバフ加工等を省略することができ、低コスト化を図ることができる。一方、ねじ軸１０はＳ５５Ｃ等の中炭素鋼あるいはＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼からなり、高周波焼入れ、あるいは浸炭焼入れによってその表面に５５〜６２ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００３８】
ナット１８の外周面１８ｂには減速機構６を構成する出力歯車５が一体に固定されると共に、この出力歯車５の両側に２つの支持軸受２０、２０が所定のシメシロを介して圧入されている。これにより、駆動軸７からスラスト荷重が負荷されても支持軸受２０、２０と出力歯車５の軸方向の位置ズレを防止することができる。また、２つの支持軸受２０、２０は、両端部にシールド板２０ａ、２０ａが装着された密封型の深溝玉軸受で構成され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から摩耗粉等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００３９】
また、本実施形態では、ナット１８を回転自在に支持する支持軸受２０が同じ仕様の深溝玉軸受で構成されているので、前述した駆動軸７からスラスト荷重および出力歯車５を介して負荷されるラジアル荷重の両方を負荷することができると共に、組立時に誤組み防止のための確認作業を簡便化することができ、組立作業性を向上させることができる。なお、ここでいう「同一仕様の深溝玉軸受」とは、軸受の内径、外径、幅寸法をはじめ、転動体サイズ、個数および軸受内部すきま等が同一なものを言う。
【００４０】
また、ここでは、一対の支持軸受２０、２０のうち一方の支持軸受２０がリング状の弾性部材からなるワッシャ２８を介して第１のハウジング２ａに装着されている。このワッシャ２８は、強度や耐摩耗性が高いオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて形成されたウェーブワッシャからなる。そして、その内径Ｄが支持軸受２０の内輪外径ｄよりも大径に形成されている。これにより、一対の支持軸受２０、２０の軸方向ガタをなくすことができ、円滑な回転性能を得ることができると共に、ワッシャ２８が、支持軸受２０の外輪のみに当接し、回転輪となる内輪とは干渉しないため、逆スラスト荷重が生じてナット１８が第１のハウジング２ａ側に押し付けられても支持軸受２０の内輪がハウジング２ａに当接して摩擦力が上昇するのを防止し、ロック状態になるのを確実に防止することができる。
【００４１】
スリーブ１７は、図３（ａ）に示すように、第２のハウジング２ｂの袋孔１２に嵌合され、ねじ軸（図示せず）を回転不可に、かつ軸方向移動可能に支持するが、一端部に大径部２９と、この大径部２９から軸方向に延びる有底の円筒部３０とからなるカップ状に形成されている。そして、大径部２９には対向する位置に平坦部２９ａ、２９ａが形成されている。この平坦部２９ａ、２９ａは、スリーブ１７の強度・剛性を確保するため、ここでは、凹溝１７ａ、１７ａと９０°位相をずらせた位置に形成されている。
【００４２】
スリーブ１７は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金からなる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒する。造粒したペレットは、射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で押し込む、所謂ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）により成形されている。こうしたＭＩＭによって成形される焼結合金であれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。
【００４３】
前記金属粉として、後に浸炭焼入が可能な材質、例えば、Ｃ（炭素）が０．１３ｗｔ％、Ｎｉ（ニッケル）が０．２１ｗｔ％、Ｃｒ（クロム）が１．１ｗｔ％、Ｃｕ（銅）が０．０４ｗｔ％、Ｍｎ（マンガン）が０．７６ｗｔ％、Ｍｏ（モリブデン）が０．１９ｗｔ％、Ｓｉ（シリコン）が０．２０ｗｔ％、残りがＦｅ（鉄）等からなるＳＣＭ４１５を例示することができる。スリーブ４２は、浸炭焼入れおよび焼戻し温度を調整して行われる。また、スリーブ４２の材料としてこれ以外にも、Ｎｉが３．０〜１０．０ｗｔ％含有し、加工性、耐食性に優れた材料（日本粉末冶金工業規格のＦＥＮ８）、あるいは、Ｃが０．０７ｗｔ％、Ｃｒが１７ｗｔ％、Ｎｉが４ｗｔ％、Ｃｕが４ｗｔ％、残りがＦｅ等からなる析出硬化系ステンレスＳＵＳ６３０であっても良い。このＳＵＳ６３０は、固溶化熱処理で２０〜３３ＨＲＣの範囲に表面硬さを適切に上げることができ、強靭性と高硬度を確保することができる。なお、スリーブ１７をＳ５５Ｃ等の中炭素鋼あるいはＳＣＭ４１５やＳＣＭ４２０等の肌焼き鋼から冷間圧造法によって形成し、高周波焼入れ、あるいは浸炭焼入れによってその表面に５５〜６２ＨＲＣの範囲に硬化処理を施しても良い。
【００４４】
一方、スリーブ１７が嵌合する第２のハウジング２ｂの袋孔１２は、図３（ｂ）に示すように、スリーブ１７の円筒部３０に対応する円筒状に形成されると共に、スリーブ１７の大径部２９の形状に沿った開口部３１がアルミダイカスト法によって形成されている。すなわち、開口部３１にスリーブ１７の平坦部２９ａに対応するフラット面３１ａ、３１ａが形成されている。そして、フラット面３１ａにスリーブ１７の平坦部２９ａが軽圧入されることにより、ガタなく第２のハウジング２ｂに対してスリーブ１７の回り止めを行うことができる。なお、ここでは、スリーブ１７の平坦部２９ａおよび第２のハウジング２ｂのフラット面３１ａを対向配置したものを例示したが、基本的には一箇所でスリーブ１７の回り止めを行うことができる。
【００４５】
ここで、本発明に係るスリーブ１７は、円筒部３０に底部３２を一体に備えている。この底部３２は円筒部３０に連なる単純な円形に形成されている。これにより、スリーブ１７の底部３２が当接する第２のハウジング２ｂの底部３３も単純な円形となり、作動中、あるいはシステムダウン時にねじ軸の先端が第２のハウジング２ｂの底部３３側に移動しても、ねじ軸が直接この底部３３に衝突することがなくスリーブ１７の底部３２に衝突する（図１参照）。したがって、第２のハウジング２ｂの底部３３に過大な応力が発生したり、また、この底部３３の隅部に応力が集中したりするのを防止することができ、第２のハウジング２ｂの強度・耐久性を確保すると共に、簡便なねじ軸の回り止め機構で低コスト化を図り、信頼性を向上させた電動アクチュエータを提供することができる。
【００４６】
図４に示すスリーブ３４は、前述したスリーブ１７の変形例である。このスリーブ３４は、（ｂ）に示すように、円筒状のスリーブ本体３５と、このスリーブ本体３５に嵌着される別体の底板（底部）３６とで構成されている。スリーブ本体３５は、（ａ）、（ｂ）に示すように、一端部に大径部２９と、この大径部２９から軸方向に延びる円筒部３０とからなる。そして、大径部２９の外周には対向する位置に平坦部２９ａ、２９ａが形成され、この平坦部２９ａと略直交する位置に凹溝１７ａ、１７ａが形成されている。
【００４７】
スリーブ３４の底板３６は、（ｂ）、（ｃ）に示すように、スリーブ本体３５の円筒部３０の形状に沿った単純な円形に形成され、スリーブ本体３５の端部に嵌合される側面に一対の突起３６ａ、３６ａが一体に形成されている。これらの突起３６ａ、３６ａがスリーブ本体３５の凹溝１７ａ、１７ａに係合することにより底板３６がスリーブ本体３５に嵌着される。これにより、簡単な構造でスリーブ本体３５に底板３６を一体に嵌着することができると共に、スリーブ３４がスリーブ本体３５と底板３６の２体構造で構成されているため、前述した実施形態と同様、ねじ軸の先端が第２のハウジングの底部に直接衝突することがなく、スリーブ３４の底板３６を介して衝突するため、衝突による応力を緩和し、第２のハウジングの強度・耐久性を確保すると共に、スリーブ本体３５の形状・構造が簡素化され、量産性が一段と向上する。
【００４８】
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】
【００４９】
本発明に係る電動アクチュエータは、一般産業用の電動機、自動車等の駆動部に使用され、電動モータからの回転入力を、ボールねじ機構を介して駆動軸の直線運動に変換するボールねじ機構を備えた電動アクチュエータに適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１  電動アクチュエータ
２  ハウジング
２ａ  第１のハウジング
２ｂ  第２のハウジング
３  入力歯車
３ａ  モータ軸
４  中間歯車
５  出力歯車
６  減速機構
７  駆動軸
８  ボールねじ機構
１０  ねじ軸
１０ａ、１８ａ  ねじ溝
１１  貫通孔
１２  袋孔
１３、２３  転がり軸受
１４  キー
１５  係止ピン
１６  止め輪
１７、３４  スリーブ
１７ａ  凹溝
１８  ナット
１８ｂ  ナットの外周面
１９  ボール
２０  支持軸受
２０ａ  シールド板
２１  駒部材
２２  歯車軸
２４  外輪
２５  保持器
２６  針状ころ
２７、２８  ワッシャ
２９  大径部
２９ａ  平坦部
３０  円筒部
３１  袋孔の開口部
３１ａ  フラット面
３２  スリーブの底部
３３  袋孔の底部
３５  スリーブ本体
３６  底板
３６ａ  突起
５１  電動アクチュエータ
５２  ハウジング
５２ａ  第１のハウジング
５２ｂ  第２のハウジング
５３  入力歯車
５３ａ  モータ軸
５４  中間歯車
５５  出力歯車
５６  減速機構
５７  駆動軸
５８  ボールねじ機構
５９  支持軸受
６０  ねじ軸
６０ａ、６８ａ  ねじ溝
６１  貫通孔
６２  袋孔
６３  転がり軸受
６４  キー
６５  係止ピン
６６  止め輪
６７、７３  スリーブ
６７ａ  凹溝
６８  ナット
６８ｂ  駒部材
６９  ボール
７０  大径部
７０ａ  平坦部
７１  円筒部
７２  凸条
７４  底部
７５  平坦面
７６  第２のハウジングの袋孔の底部
Ｄ  ワッシャの内径
ｄ  支持軸受の内輪外径
Ｍ  電動モータ
【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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