(57)【要約】【課題】モータケースの破損やモータの出力軸のずれを防止しつつ、モータケース内にモータを挿入した状態で当該モータの出力軸に部品を圧入することが可能なモータケースを提供する。【解決手段】一端部に底部１２ａを有し他端部にモータ１０を挿入可能な開口部１２ｄを有するケース本体１２を備えるモータケース１１であって、ケース本体１２にモータ１０が挿入された状態で、ケース本体１２の開口部１２ｄ側に配置されるモータ１０の出力軸１０ａの先端部１０ａ１に対して部品５６を軸方向に圧入する際に、出力軸１０ａの後端部１０ａ２を支持するためのモータ軸支持部材９９をケース本体１２の外部から内部へ挿入可能な孔部１３ａを設けた。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に底部を有し他端部にモータを挿入可能な開口部を有するケース本体を備えるモータケースであって、
前記ケース本体に前記モータが挿入された状態で、前記ケース本体の前記開口部側に配置される前記モータの出力軸の先端部に対して部品を軸方向に圧入する際に、前記出力軸の後端部を支持するためのモータ軸支持部材を前記ケース本体の外部から内部へ挿入可能な孔部を設けたことを特徴とするモータケース。
【請求項２】
前記ケース本体は、樹脂製である請求項１に記載のモータケース。
【請求項３】
前記ケース本体に、前記孔部を封止するための封止部材が装着される装着部を設けた請求項１又は２に記載のモータケース。
【請求項４】
前記封止部材が装着される前記装着部の外周面が、凹凸形状に形成されている請求項３に記載のモータケース。
【請求項５】
前記装着部に装着される前記封止部材を備える請求項３又は４に記載のモータケース。
【請求項６】
前記封止部材は、有底筒状の熱収縮チューブである請求項５に記載のモータケース。
【請求項７】
モータと、前記モータを挿入可能なモータケースと、前記モータからの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部とを備える電動アクチュエータにおいて、
前記モータケースは、一端部に底部を有し他端部に前記モータを挿入可能な開口部を有するケース本体を備え、
前記モータの出力軸の後端部が配置される前記底部の箇所に、外部へ貫通する孔部を設け、
前記孔部を封止するための封止部材を備えることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項８】
前記運動変換機構部は、前記モータからの回転運動を前記モータの出力軸と平行な軸方向の直線運動に変換する請求項７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、モータを収容するモータケース、当該モータケースを備える電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両等の省力化、低燃費化のために電動化が進み、例えば、自動車の自動変速機やブレーキ、ステアリング等の操作を電動機の力で行うシステムが開発され、市場に投入されている。このような用途に使用されるアクチュエータとして、電動機の回転運動を直線方向の運動に変換するボールねじ機構を用いた電動リニアアクチュエータが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２４３０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動アクチュエータ等に用いられる各種モータにおいては、モータの出力軸（回転軸）がモータの外装フレームを貫通し、その両端部が露出（突出）しているものがある。この種のモータを用いる場合、モータの出力軸の後端部がモータケースの底部に接触するとモータの回転が阻害されるため、モータケースの底部に接触回避用の凹部等を設ける必要がある。
【０００５】
しかしながら、このような接触回避用の凹部等を設けたモータケースに対してモータを挿入した状態で、モータの出力軸にギヤ等の部品を圧入しようとすると、出力軸の後端部がモータケースの底部によって支持されていないため、出力軸が圧入荷重によって軸方向にずれたり外れたりする虞がある。また、モータケースが圧入荷重に対して耐えられない可能性もある。特にモータケースが樹脂製である場合は、強度の確保が難しいことから、モータケースにモータを挿入した状態で出力軸に部品圧入する方法は採用し難いといった事情がある。
【０００６】
そこで、本発明は、モータケースの破損やモータの出力軸のずれを防止しつつ、モータケース内にモータを挿入した状態で当該モータの出力軸に部品を圧入することが可能なモータケースおよび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】
【０００７】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、一端部に底部を有し他端部にモータを挿入可能な開口部を有するケース本体を備えるモータケースであって、ケース本体にモータが挿入された状態で、ケース本体の開口部側に配置されるモータの出力軸の先端部に対して部品を軸方向に圧入する際に、出力軸の後端部を支持するためのモータ軸支持部材をケース本体の外部から内部へ挿入可能な孔部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記ケース本体に設けられた孔部からモータ軸支持部材を挿入することで、出力軸の後端部をモータ軸支持部材によって支持することができる。これにより、出力軸の先端部に部品を圧入する際の圧入荷重をモータ軸支持部材によって受けることができるので、圧入荷重による出力軸のずれやモータケースの破損を防止することができる。
【０００９】
また、上記のようなモータケースの構成は、特にケース本体が樹脂製である場合に好適である。すなわち、ケース本体にモータ軸支持部材挿入用の孔部を設けることで、モータ軸支持部材によって圧入荷重を受けることができるようになるため、強度確保が困難な樹脂製のモータケースであっても、部品の圧入作業によるモータケースの破損を防止できるようになる。また、樹脂製のモータケースであっても破損を防止できるようになるため、モータケースにモータを挿入した状態で、その出力軸に部品を圧入するといった方法を採用することができるようになる。
【００１０】
また、ケース本体に、孔部を封止するための封止部材が装着される装着部を設けてもよい。この場合、モータの出力軸に部品を圧入後、孔部を封止することで、孔部からの異物の侵入を防止できる。
【００１１】
封止部材が装着される装着部の外周面は、凹凸形状に形成されていることが望ましい。装着部の外周面を凹凸形状に形成することで、防水性の高い封止構造を実現できるようになる。
【００１２】
また、本発明に係るモータケースは、装着部に装着される封止部材を備えるものであってもよい。
【００１３】
上記封止部材は、有底筒状の熱収縮チューブであることが望ましい。この場合、熱収縮チューブを、装着部の外周面に被せて熱を加えるだけで、熱収縮チューブが収縮して装着部の外周面に密着し孔部が封止される。このように、封止部材を熱収縮チューブで構成することで、簡単に孔部を封止することができる。しかも、熱収縮チューブであれば、複雑な凹凸形状の外周面に対しても確実に密着することができるので、コーキングやパテを用いる方法に比べて、安価で防水性の高い封止構造を実現できる。また、熱収縮チューブは、ゴム製のキャップとは異なり、密着後（熱収縮後）に弾性変形させて取り外すことはできないので、取り外しが困難で、分解防止にも寄与する。
【００１４】
本発明に係るモータケースは、モータと、モータを挿入可能なモータケースと、モータからの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部とを備える電動アクチュエータに用いることができる。これにより、モータをモータケースに収容した状態で当該モータの出力軸に対して部品を圧入しても、モータケースの破損とモータの出力軸のずれを防止しながら圧入作業を行うことが可能な電動アクチュエータを提供できる。さらに、電動アクチュエータが、孔部を封止するための封止部材を備えることで、孔部からの異物の侵入を防止できる。
【００１５】
上記電動アクチュエータは、モータからの回転運動をモータの出力軸と平行な軸方向の直線運動に変換する運動変換機構部を備えるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、モータケース内にモータを挿入した状態で当該モータの出力軸に部品を圧入しても、モータケースの破損やモータの出力軸のずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。
【図２】電動アクチュエータの外観斜視図である。
【図３】電動アクチュエータの分解斜視図である。
【図４】モータケースを開口部側から見た図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線で矢視した横断面図である。
【図６】減速機構部の分解斜視図である。
【図７】軸ケースと、これに取り付けられるロック機構部の分解斜視図である。
【図８】図１のＢ−Ｂ線で矢視した横断面図である。
【図９】図１のＣ−Ｃ線で矢視した横断面図である。
【図１０】電動アクチュエータの制御ブロック図である。
【図１１】電動アクチュエータの制御ブロック図である。
【図１２】駆動用モータの出力軸にサンギヤを圧入するときの様子を示す断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの組み立て状態を示す縦断面図、図２は、前記電動アクチュエータの組み立て状態を示す外観斜視図、図３は、前記電動アクチュエータの分解斜視図である。本発明に係る電動アクチュエータは、例えば、二輪車を含む自動車用の電動パーキングブレーキ機構や、電動油圧ブレーキ機構、電動シフト切替機構、電動パワーステアリングのほか、２ＷＤ／４ＷＤ電動切替機構、船外機用（船舶推進機用）の電動シフト切替機構などに適用可能である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１は、駆動力を発生させる駆動部２と、駆動部２からの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構部３と、駆動部２から運動変換機構部３へ駆動力を伝達する駆動力伝達部４と、運動変換機構部３を支持する運動変換機構支持部５と、運動変換機構部３の運動を出力する操作部６と、運動変換機構部３の駆動を防止するロック機構部７を主な構成とする。また、駆動部２は、モータ部８と減速機構部９とで構成される。
【００２１】
上記電動アクチュエータ１を構成する各部分は、それぞれケースを有し、各ケース内に構成部品が収容されている。具体的に、モータ部８は、駆動用モータ１０を収容するモータケース１１を有し、減速機構部９は、減速ギヤ機構１６を収容する減速ギヤケース１７を有する。また、駆動力伝達部４は、伝達ギヤ機構２８を収容する伝達ギヤケース２９を有し、運動変換機構支持部５は、支持軸受４０を収容する軸受ケース４１を有する。そして、モータ部８と減速機構部９、減速機構部９と駆動力伝達部４、駆動力伝達部４と運動変換機構支持部５は、互いにケースごと連結分離可能に構成されている。さらに、軸受ケース４１に対しては、軸ケース５０が連結分離可能に構成されている。以下、電動アクチュエータ１を構成する各部の詳細な構成について説明する。
【００２２】
モータ部８は、運動変換機構部３を駆動させる駆動用モータ（ＤＣモータ）１０と、駆動用モータ１０を収容するモータケース１１を主な構成とする。モータケース１１は、内部に駆動用モータ１０が収容される有底円筒状のケース本体１２と、ケース本体１２の底部１２ａから外部に突出する突出部１３とを有する。突出部１３は、ケース本体１２の内部空間と連通する孔部１３ａが形成されている。この孔部１３ａは、突出部１３の外面を覆う樹脂製の封止部材１４によって封止されている。
【００２３】
駆動用モータ１０は、ケース本体１２の開口部１２ｄから内部に挿入された状態で、駆動用モータ１０の挿入方向奥側の端面がケース本体１２の底部１２ａに当接する。また、底部１２ａの中央部には嵌合孔１２ｃが形成されており、この嵌合孔１２ｃに駆動用モータ１０の挿入方向奥側の突起１０ｂが嵌合することで、突起１０ｂから突出する出力軸１０ａの後端（図１の左端部）がモータケース１１の底部１２ａと干渉するのが回避される。さらに、ケース本体１２の周壁部１２ｂの内周面は、開口部１２ｄ側から底部１２ａ側に向かってテーパ状に縮径しており、駆動用モータ１０がケース本体１２内に挿入されると駆動用モータ１０の挿入方向奥側の外周面が周壁部１２ｂの内周面に接触するように構成されている。このように、駆動用モータ１０は、ケース本体１２内に挿入された状態で、ケース本体１２の内周面との接触と嵌合孔１２ｃとの嵌合によって支持される。
【００２４】
また、モータケース１１を開口部１２ｄ側から見た図４に示すように、ケース本体１２には、駆動用モータ１０を動力電源に接続するための一対のバスバー１５が取り付けられている。各バスバー１５の一端部１５ａはモータ端子１０ｃに対してかしめて接続され、他端部１５ｂはケース本体１２から外部に露出している（図２、図３参照）。この外部に露出するバスバー１５の端部１５ｂが動力電源に接続される。
【００２５】
次に、減速機構部９について説明する。
図１に示すように、減速機構部９は、駆動用モータ１０の駆動力を減速して出力する減速ギヤ機構１６と、減速ギヤ機構１６を収容する減速ギヤケース１７を主な構成とする。減速ギヤ機構１６は、複数の歯車等から成る遊星歯車減速機構１８で構成される。なお、遊星歯車減速機構１８の詳細な構成については後述する。
【００２６】
減速ギヤケース１７には、遊星歯車減速機構１８を駆動用モータ１０側とは反対側から収容するための収容凹部１７ａが設けられている。また、減速ギヤケース１７には、モータ取付部材としてのモータアダプタ１９が取付可能に構成されている。モータアダプタ１９は筒状の部材で、その内周面に駆動用モータ１０の出力側（図１の右側）の突起１０ｄが挿入されて嵌合される。減速ギヤケース１７には、モータアダプタ１９が嵌合される嵌合孔１７ｂが形成されており、この嵌合孔１７ｂに対してモータアダプタ１９が駆動用モータ１０側から挿入されて取り付けられる。
【００２７】
減速ギヤケース１７は、モータケース１１とこれとは反対側に配置される後述の伝達ギヤケース２９に対して嵌合可能に構成されている。減速ギヤケース１７のうち、モータケース１１側に配置される部分がモータケース１１の開口部１２ｄ側に内嵌され、伝達ギヤケース２９側に配置される部分が伝達ギヤケース２９に外嵌される。また、減速ギヤケース１７は、モータケース１１に対して嵌合された状態でモータアダプタ１９と一緒にボルト２１（図３、図６参照）によって駆動用モータ１０に締結される。減速ギヤケース１７の駆動用モータ１０側には、減速ギヤケース１７とモータケース１１とが嵌合された状態で、駆動用モータ１０から突出するモータ端子１０ｃおよびこれにかしめられたバスバー１５の端部１５ａとの干渉を回避するための凹部１７ｃが形成されている。また、モータケース１１の内周面と嵌合する減速ギヤケース１７の外周面（嵌合面）には、Ｏリング２０を装着するための装着溝１７ｄが形成されている。
【００２８】
続いて、運動変換機構部３について説明する。
運動変換機構部３は、ボールねじ２２で構成される。ボールねじ２２は、回転体としてのボールねじナット２３と、直線運動する軸部であるボールねじ軸２４と、多数のボール２５および循環部材としてのこま２６を主な構成とする。ボールねじナット２３の内周面とボールねじ軸２４の外周面にそれぞれ螺旋状溝２３ａ，２４ａが形成されている。両螺旋状溝２３ａ，２４ａの間にボール２５が充填され、こま２６が組み込まれ、これにより２列のボール２５が循環する。
【００２９】
ボールねじナット２３は、駆動用モータ１０からの駆動力を受けて正方向または逆方向に回転する。一方、ボールねじ軸２４は、その後端部（図１の右端部）に設けられた回転規制部材としてのピン２７によって回転が規制されている。このため、ボールねじナット２３が回転すると、ボール２５が両螺旋状溝２３ａ，２４ａおよびこま２６に沿って循環し、ボールねじ軸２４が軸方向に進退する。なお、図１は、ボールねじ軸２４が最も図の右側へ後退した初期位置に配置された状態を示している。また、ボールねじ軸２４は、駆動用モータ１０の出力軸１０ａと平行に配置されており、駆動用モータ１０からの回転運動はボールねじ軸２４によって出力軸１０ａと平行な軸方向の直線運動に変換される。ボールねじ軸２４の前進方向の先端部（図１の左端部）が、操作対象装置を操作する操作部（アクチュエータヘッド）６として機能する。
【００３０】
続いて、駆動力伝達部４について説明する。
駆動力伝達部４は、駆動部２が有する駆動用モータ１０から運動変換機構部３であるボールねじ２２へ駆動力を伝達する伝達ギヤ機構２８と、伝達ギヤ機構２８を収容する伝達ギヤケース２９を主な構成とする。伝達ギヤ機構２８は、駆動側のドライブギヤ３０と、これと噛み合う被駆動側のドリブンギヤ３１とを有する。
【００３１】
ドライブギヤ３０の回転中心部にはギヤボス３２が圧入嵌合されている。ドライブギヤ３０は、このギヤボス３２を介して伝達ギヤケース２９と後述の軸受ケース４１の両ケースに装着される２つの転がり軸受３３，３４によって回転可能に支持される。一方、ドリブンギヤ３１は、ボールねじナット２３の外周面に圧入嵌合され固定されている。駆動用モータ１０からの駆動力が遊星歯車減速機構１８を介してドライブギヤ３０に伝達されると、ドリブンギヤ３１とボールねじナット２３が一体的に回転し、ボールねじ軸２４が進退する。
【００３２】
伝達ギヤケース２９は、内部にドライブギヤ３０およびドリブンギヤ３１が収容される収容凹部２９ａを有する。また、伝達ギヤケース２９には、ギヤボス３２を挿通するための挿通孔２９ｂが形成され、挿通孔２９ｂの内周面には、ギヤボス３２を支持する一方の転がり軸受３３が装着される軸受装着面２９ｃが形成されている。また、伝達ギヤケース２９は、減速ギヤケース１７の内周面と嵌合する環状突起２９ｄを有する。この環状突起２９ｄの外周面（嵌合面）には、Ｏリング３５を装着するための装着溝２９ｅが形成されている。また、伝達ギヤケース２９の軸受ケース４１側の面には、軸受ケース４１と嵌合する溝状の嵌合凹部２９ｆが形成されている。
【００３３】
また、伝達ギヤケース２９は、ボールねじ軸２４の先端部側（図１の左側）へ突出する円筒部２９ｇを有する。この円筒部２９ｇは、伝達ギヤケース２９内にドリブンギヤ３１が収容され、これにボールねじ２２が組み付けられた状態で、ボールねじ軸２４の周囲を覆うように配置される部分である。円筒部２９ｇとボールねじ軸２４の間には、伝達ギヤケース２９内への異物侵入を防止するブーツ３６が取り付けられる。ブーツ３６は、大径端部３６ａと小径端部３６ｂとこれらを繋いで軸方向に伸縮する蛇腹部３６ｃで構成されている。大径端部３６ａが円筒部２９ｇの外周面の取付部位にブーツバンド３７によって締め付け固定され、小径端部３６ｂがボールねじ軸２４の外周面の取付部位にブーツバンド３８によって締め付け固定される。また、円筒部２９ｇには、ブーツ３６が伸縮したときに内外で通気させるための通気孔２９ｈが設けられている。また、上記モータケース１１には、ブーツ３６の周囲に配置されるブーツカバー３９が一体に設けられている。
【００３４】
続いて、運動変換機構支持部５について説明する。
運動変換機構支持部５は、運動変換機構部３であるボールねじ２２を支持する支持軸受４０と、支持軸受４０を収容する軸受ケース４１を主な構成とする。支持軸受４０は、外輪４２と内輪４３とこれらの間に介在する複列のボール４４を主要な構成要素とする背面合わせの複列アンギュラ玉軸受で構成される。
【００３５】
支持軸受４０は、軸受ケース４１と一体に形成されたスリーブ４５内に収容され、スリーブ４５の内周面に装着された止め輪４６で固定されている。また、支持軸受４０は、ボールねじナット２３の外周面に対して上記ドリブンギヤ３１よりもボールねじ軸２４の後端側（図１の右側）に圧入嵌合されて固定される。ボールねじナット２３の外周面に固定される支持軸受４０とドリブンギヤ３１は、ボールねじナット２３のドリブンギヤ３１側に設けられた規制突起２３ｂと、支持軸受４０側に装着された規制部材４７によって軸方向の移動が規制される。規制部材４７は、一対の半円弧状部材で構成され、これらを環状に組み合わせた状態でボールねじナット２３の外周面に装着される。さらに、ボールねじナット２３の外周面には、規制部材４７を保持する押さえ用カラー４８と、この押さえ用カラー４８の軸方向の脱落を防止する止め輪４９が装着される。
【００３６】
軸受ケース４１の伝達ギヤケース２９側には、伝達ギヤケース２９の嵌合凹部２９ｆと嵌合する突条部４１ａが設けられている。また、軸受ケース４１の伝達ギヤケース２９側には、軸受ケース４１が伝達ギヤケース２９と嵌合した状態で、伝達ギヤケース２９から突出するギヤボス３２の一部が収容されるギヤボス収容部４１ｂが設けられている。このギヤボス収容部４１ｂの内周面には、ギヤボス３２を支持する転がり軸受３４を装着するための軸受装着面４１ｃが形成されている。
【００３７】
軸受ケース４１の伝達ギヤケース２９側とは反対側には、ボールねじ軸２４の後端部側（図１の右端部側）を収容する有底筒状の軸ケース５０がボルト５１（図３参照）で締結可能に構成されている。軸ケース５０の軸受ケース４１との当接面には、Ｏリング５２を装着するための装着溝５０ａが形成されている。また、軸ケース５０の内周面には、ボールねじ軸２４に設けられたピン２７の両端部が挿入される案内溝５０ｂが軸方向に延在するように形成されている。ピン２７の両端部にはそれぞれガイドカラー５３が回転可能に装着されており、ボールねじ軸２４が軸方向に進退する際、ガイドカラー５３が案内溝５０ｂに沿って回転しながら移動する。
【００３８】
図３に示すように、上記モータケース１１、減速ギヤケース１７、伝達ギヤケース２９、軸受ケース４１の各ケースの半径方向外側周辺には、これらを組み立て締結するためのボルト５４を挿通するボルト挿通孔１１ａ，１７ｅ，２９ｉ，４１ｄが設けられている。さらに、伝達ギヤケース２９と軸受ケース４１の両方の半径方向外側周辺には、組立てられた電動アクチュエータ１を設置場所に取付けるための貫通孔２９ｊ，４１ｅが設けられている。
【００３９】
ここで、図１、図５および図６に基づき遊星歯車減速機構１８について説明する。
図５は、図１のＡ−Ａ線で矢視した横断面図、図６は、遊星歯車減速機構１８の分解斜視図である。
【００４０】
遊星歯車減速機構１８は、リングギヤ５５と、サンギヤ５６と、複数の遊星ギヤ５７と、遊星ギヤキャリア５８（図１参照）と、遊星ギヤホルダ５９（図１参照）から構成される。リングギヤ５５は、軸方向に突出する複数の凸部５５ａを有し、減速ギヤケース１７の収容凹部１７ａには凸部５５ａと同数の係合凹部１７ｆが設けられている（図１参照）。減速ギヤケース１７の係合凹部１７ｆにリングギヤ５５の凸部５５ａを位相合わせして組み込むことで、リングギヤ５５が減速ギヤケース１７に対して回り止めされて収容される。
【００４１】
リングギヤ５５の中央にサンギヤ５６が配置され、サンギヤ５６には駆動用モータ１０の出力軸１０ａが圧入嵌合される。また、リングギヤ５５とサンギヤ５６との間には各遊星ギヤ５７がこれらと噛み合うように配置されている。各遊星ギヤ５７は、遊星ギヤキャリア５８と遊星ギヤホルダ５９によって回転可能に支持されている。遊星ギヤキャリア５８はその中央部に円筒部５８ａを有し、円筒部５８ａはギヤボス３２の外周面と転がり軸受３３の内周面との間に圧入嵌合されている（図１参照）。なお、他方の転がり軸受３４の内周面とギヤボス３２の外周面との間には、環状のカラー７５が装着されている。
【００４２】
上記の如く構成された遊星歯車減速機構１８は、駆動用モータ１０が回転駆動すると、駆動用モータ１０の出力軸１０ａに連結されたサンギヤ５６が回転し、これに伴って各遊星ギヤ５７が自転しながらリングギヤ５５に沿って公転する。そして、この遊星ギヤ５７の公転運動により遊星ギヤキャリア５８が回転する。これより、駆動用モータ１０の回転が減速されてドライブギヤ３０に伝達され、回転トルクが増加する。このように、遊星歯車減速機構１８を介して駆動力が伝達されることで、ボールねじ軸２４の出力が大きく得られるようになり、駆動用モータ１０の小型化を図ることが可能である。
【００４３】
続いて、図１、図７および図８に基づき、ロック機構部７について説明する。図７は、軸ケース５０と、これに取り付けられるロック機構部７の分解斜視図、図８は、図１のＢ−Ｂ線で矢視した横断面図である。
【００４４】
ロック機構部７は、ロック部材６０と、滑りねじナット６１と、滑りねじ軸６２と、ロック部材固定板６３と、ロック用モータ（ＤＣモータ）６４と、ばね６５を主な構成とする。ロック機構部７の組み立ては、まず、ロック部材６０を、滑りねじナット６１に対してロック部材固定板６３を介してボルト８４（図７参照）で締結する。次いで、ロック用モータ６４を、軸ケース５０に設けられたホルダ部６６内に収容し、ホルダ部６６から突出するロック用モータ６４の出力軸６４ａに滑りねじ軸６２を取り付ける。そして、滑りねじ軸６２の外周にばね６５を配置すると共に、ロック部材６０が取り付けられた滑りねじナット６１を滑りねじ軸６２に対して螺合して装着する。このようにして、ロック機構部７の組み立てが完了する。
【００４５】
ホルダ部６６は、有底筒状に形成され、その底部６６ａとは反対側にキャップ６７が装着されている。ロック用モータ６４がホルダ部６６内に挿入され、キャップ６７を装着した状態で、ロック用モータ６４は、ホルダ部６６の底部６６ａとキャップ６７の内面に当接する。また、この状態で、ロック用モータ６４の出力側（図１の左側）の突起６４ｂがホルダ部６６の底部６６ａに形成された嵌合孔６６ｃに嵌合する。ロック用モータ６４の本体外周面とホルダ部６６の周壁部６６ｂの内周面はいずれも円筒形ではない同形状に形成されているため、ホルダ部６６の周壁部６６ｂ内にロック用モータ６４が挿入されることで、ロック用モータ６４の回転が規制される。このように、ホルダ部６６にロック用モータ６４が収容されることで、ホルダ部６６によってロック用モータ６４が保持され、ロック機構部７全体が保持される。また、キャップ６７には、ロック用モータ６４のモータ端子６４ｄに接続されるケーブル６８を挿通するための孔部６７ａが形成されている（図８参照）。
【００４６】
軸ケース５０のホルダ部６６が設けられた部分とこれに対向する軸受ケース４１の部分には、それぞれロック機構収容凹部６６ｄ，４１ｆが形成され、軸受ケース４１側のロック機構収容凹部４１ｆには貫通孔４１ｇが形成されている。図１に示すように、軸ケース５０が軸受ケース４１に取り付けられた状態で、ロック機構収容凹部６６ｄ，４１ｆ内には、ホルダ部６６から突出するロック用モータ６４の出力軸６４ａ、滑りねじ軸６２、滑りねじナット６１、ロック部材固定板６３、ばね６５およびロック部材６０の一部が収容され、貫通孔４１ｇ内には、ロック部材６０の先端部側が挿入される。また、軸ケース５０が軸受ケース４１に取り付けられた状態では、ばね６５がホルダ部６６の底部６６ａとロック部材固定板６３との間で軸方向に圧縮され、この圧縮されたばね６５によってロック部材６０は前進する方向（図１の左側）へ常時付勢されている。
【００４７】
ロック部材６０が前進する方向にはドライブギヤ３０が配置されており、ドライブギヤ３０にはロック部材６０の先端部が係合可能な係合孔３０ａが形成されている。図１のＣ−Ｃ線で矢視した横断面図である図９に示すように、係合孔３０ａは、ドライブギヤ３０の周方向に渡って複数設けられている。ロック部材６０はこれらの係合孔３０ａのうちのいずれかに係合されることで、ドライブギヤ３０の回転が規制される。また、各係合孔３０ａの入口部には傾斜面３０ｂが形成されており、この傾斜面３０ｂに沿ってロック部材６０が係合孔３０ａにスムーズに挿入される。
【００４８】
軸受ケース４１には、ロック状態を検知するためのロックセンサ６９が装着されている（図８参照）。ロックセンサ６９は、板バネ等の弾性部材で構成された接触子６９ａを有しており、ロック部材６０が前進して係合孔３０ａに係合されると（ロック状態になると）、ロック部材６０が接触子６９ａを押すことで、ロック状態となったことが検知される。
【００４９】
以下、ロック機構部７の動作について説明する。
ロック用モータ６４に電力が供給されていない状態では、ロック部材６０はばね６５によって前進した位置に保持されており、ロック部材６０の先端部がドライブギヤ３０の係合孔３０ａに係合したロック状態にある。この状態から、ボールねじ軸２４の駆動を開始するために駆動用モータ１０に電力が供給されると、ロック用モータ６４にも電力が供給され、ロック用モータ６４はロック部材６０を後退させる方向に駆動する。これにより、滑りねじ軸６２が回転し、一方、滑りねじナット６１は貫通孔４１ｇに対するロック部材６０の平板状先端部の挿入によって回転が規制されているため、滑りねじ軸６２が回転すると、滑りねじナット６１がばね６５の付勢力に抗して後退し、これと一体的にロック部材６０も後退する。これにより、ロック部材６０の先端部がドライブギヤ３０の係合孔３０ａから離脱し、ロック状態が解除される。こうして、ボールねじ軸２４を駆動させている間は、ロック部材６０が後退した位置に保持され、ドライブギヤ３０がロックされない状態に保持される。
【００５０】
その後、駆動用モータ１０への電力供給が遮断され、ボールねじ軸２４の駆動が停止すると、ロック用モータ６４への電力供給も遮断される。これにより、ロック部材６０を後退させておくための駆動力が生じなくなるため、ロック部材６０はばね６５によって前進する方向へ押し動かされる。そして、ロック部材６０の先端部がドライブギヤ３０の係合孔３０ａに係合することでロック状態となり、ドライブギヤ３０の回転が規制される。
【００５１】
このように、ロック部材６０によってドライブギヤ３０の回転が規制されることで、ボールねじ軸２４が進退しない状態で保持される。これにより、操作対象装置側からボールねじ軸２４側へ外力が入力されたとしても、ボールねじ軸２４の位置を所定の位置に保持しておくことができる。斯かる構成は、特に位置保持が必要なアプリケーションに電動アクチュエータを適用する場合に好適である。
【００５２】
本実施形態では、ロック用モータ６４を駆動させることにより、ロック部材６０を後退させるようにしているが、反対に、ロック部材６０を前進させるために、ロック用モータ６４を駆動させてもよい。また、ロック用モータ６４を正逆回転させることで、ロック部材６０を前進させたり後退させたりすることも可能である。
【００５３】
本実施形態の電動アクチュエータ１には、ボールねじ軸２４のストロークを検出するためのストロークセンサ７０が搭載されている（図２、図３参照）。ストロークセンサ７０はセンサベース７１に取り付けられ、センサベース７１はモータケース１１とブーツカバー３９の間の外周面に設けられたセンサケース７６にボルト７２で締結固定されている。一方、ボールねじ軸２４のブーツ３６で覆われる部分の外周面には、センサターゲットとしての永久磁石７３が取り付けられている（図１参照）。本実施形態では、永久磁石７３は、周方向の一部で切り離された円筒状の弾性部材７４を介してボールねじ軸２４に取り付けられている。ボールねじ軸２４が進退すると、ストロークセンサ７０に対する磁石７３の位置が変化し、これに伴って変化する磁力線の向きをストロークセンサ７０によって検出することで、ボールねじ軸２４の軸方向位置を把握することができる。
【００５４】
続いて、図１０に基づき、ストロークセンサ７０を用いたフィードバック制御について説明する。
図１０に示すように、目標値が制御装置８０に送られると、制御装置８０のコントローラ８１から駆動用モータ１０に制御信号が送られる。なお、この目標値は、例えば、車両上位のＥＣＵに操作量が入力された際に、その操作量に基づいてＥＣＵが演算したストローク値である。
【００５５】
制御信号を受け取った駆動用モータ１０は回転駆動を開始し、この駆動力が上記遊星歯車減速機構１８、ドライブギヤ３０、ドリブンギヤ３１、ボールねじナット２３を介してボールねじ軸２４に伝達されて、ボールねじ軸２４が前進する。これにより、ボールねじ軸２４の先端部側（アクチュエータヘッド側）に配置される操作対象装置が操作される。
【００５６】
このとき、ストロークセンサ７０によってボールねじ軸２４のストローク値（軸方向位置）が検出される。ストロークセンサ７０によって検知された検出値は制御装置８０の比較部８２に送られ、検出値と上記目標値との差分が算出される。そして、検出値が目標値と一致するようになるまで、駆動用モータ１０を駆動させる。このように、ストロークセンサ７０によって検出されたストローク値がフィードバックされてボールねじ軸２４の位置が制御されることで、本実施形態の電動アクチュエータ１を、例えば、シフトバイワイヤに適用した場合、シフト位置を確実にコントロールすることができる。
【００５７】
次に、図１１に基づき、ストロークセンサ７０に代えて圧力センサ８３を用いた場合のフィードバック制御について説明する。
図１１に示すように、この場合は、操作対象装置に圧力センサ８３が設けられている。車両上位のＥＣＵに操作量が入力されると、ＥＣＵは要求される目標値（圧力指令値）を演算する。この目標値が制御装置８０に送られ、コントローラ８１から駆動用モータ１０に制御信号が送られると、駆動用モータ１０は回転駆動を開始する。これにより、ボールねじ軸２４が前進し、ボールねじ軸２４の先端部側（アクチュエータヘッド側）に配置される操作対象装置が加圧操作される。
【００５８】
このときのボールねじ軸２４の操作圧力は、圧力センサ８３により検出され、この検出値と目標値に基づいて、上記ストロークセンサ７０を用いる場合と同様に、ボールねじ軸２４の位置がフィードバック制御される。このように、圧力センサ８３によって検出された圧力値がフィードバックされてボールねじ軸２４の位置が制御されることで、本実施形態の電動アクチュエータ１を、例えば、ブレーキバイワイヤに適用した場合、ブレーキの液圧を確実にコントロールすることができる。
【００５９】
本実施形態の電動アクチュエータ１の構成および動作については以上の通りである。以下、本実施形態の電動アクチュエータ１に関して、上記駆動用モータ１０の出力軸１０ａにサンギヤ５６を圧入する際の出力軸１０ａの支持方法（電動アクチュエータ１の組み立て方法）および支持構造について説明する。
【００６０】
図１２は、駆動用モータ１０の出力軸１０ａにサンギヤ５６を圧入するときの様子を示す断面図である。
図１２に示すように、サンギヤ５６は、駆動用モータ１０がモータケース１１に挿入された状態で、モータケース１１の開口部１２ｄから突出する出力軸（回転軸）１０ａの先端部１０ａ１に対して軸方向に圧入される。ここで、駆動用モータ１０の出力軸１０ａは、駆動用モータ１０の外装フレームを貫通しており、サンギヤ５６が圧入される先端部１０ａ１はもちろんのこと、後端部１０ａ２も露出（突出）している。このような駆動用モータ１０を用いる場合、出力軸１０ａの後端部１０ａ２がモータケース１１の底部１２ａに接触しないようにする必要があるため、本実施形態では、モータケース１１の底部１２ａに接触回避用の凹部（嵌合孔１２ｃ）を設けている。
【００６１】
しかしながら、モータケース１１の底部１２ａに接触回避用の凹部を設けると、このままでは出力軸１０ａの後端部１０ａ２が軸方向で支持されていないため、サンギヤ５６を出力軸１０ａに圧入する際に、出力軸１０ａが圧入荷重によって軸方向にずれたり外れたりする虞がある。また、モータケース１１が圧入荷重に対して耐えられない可能性もある。
【００６２】
そこで、本実施形態では、サンギヤ５６を圧入する際に出力軸１０ａの後端部１０ａ２を支持できるようにするため、モータケース１１にモータ軸支持部材９９を外部から挿入可能な孔部１３ａを設けている。モータ軸支持部材９９は、ベース部９９ｂと、ベース部９９ｂから突出する支持部としての突起９９ａとを有する。図１２に示すように、駆動用モータ１０をモータケース１１内に挿入した状態で、まず（出力軸１０ａにサンギヤ５６を圧入する前に）、モータ軸支持部材９９の突起９９ａをモータケース１１の孔部１３ａに挿入し、突起９９ａの先端面を出力軸１０ａの後端部１０ａ２に接触させる。なお、この状態で、モータ軸支持部材９９は、図示しない固定部材などによって保持される。
【００６３】
そして、サンギヤ５６を出力軸１０ａの先端部１０ａ１に圧入する。このとき、出力軸１０ａには軸方向の圧入荷重が作用するが、圧入荷重はモータ軸支持部材９９が受けるので、出力軸１０ａが軸方向にずれたり外れたりすることがなく、出力軸１０ａの軸方向位置を保持することができる。また、モータ軸支持部材９９が圧入荷重を受けることで、モータケース１１の底部１２ａに作用する荷重を大幅に軽減することができる。これにより、サンギヤ５６の圧入作業によるモータケース１１の破損を防止することができる。
【００６４】
このように、モータケース１１に、出力軸１０ａの後端部１０ａ２を支持するためのモータ軸支持部材９９を挿入可能な孔部１３ａを設けることで、モータ軸支持部材９９によって圧入荷重を受けることができるようになるため、圧入荷重による出力軸１０ａのずれやモータケース１１の破損を防止することが可能となる。また、このような構成は、特にモータケース１１が樹脂製である場合に好適である。すなわち、モータケース１１にモータ軸支持部材挿入用の孔部１３ａを設けることで、モータ軸支持部材９９によって圧入荷重を受けることができるようになるため、強度確保が困難な樹脂製のモータケース１１であっても、部品の圧入作業によるモータケース１１の破損を防止できるようになる。また、樹脂製のモータケース１１であっても破損を防止できるようになるため、モータケース１１に駆動用モータ１０を挿入した状態で、その出力軸１０ａに部品を圧入するといった電動アクチュエータの組み立て方法を採用することができるようになる。
【００６５】
出力軸１０ａに対するサンギヤ５６の圧入が完了した後は、モータ軸支持部材９９をモータケース１１の孔部１３ａから離脱させ、孔部１３ａを封止部材１４で封止する（図１参照）。これにより、孔部１３ａからの異物の侵入を防止することができる。本実施形態では、封止部材１４としてＰＥＴ等の熱収縮材料から成る有底筒状の熱収縮チューブを用いている。この熱収縮チューブを、突出部１３の外周面に被せて熱を加えることで、熱収縮チューブが収縮して突出部１３の外周面に密着し孔部１３ａが封止される。
【００６６】
このように、封止部材１４として熱収縮チューブを用いることで、簡単に孔部１３ａを封止することができる。しかも、熱収縮チューブであれば、複雑な凹凸形状の外周面に対しても確実に密着させることができるので、コーキングやパテを用いる方法に比べて、安価で防水性の高い封止構造を実現できる。なお、熱収縮チューブが装着される突出部（装着部）１３の外周面は凹凸の無い面であってもよいが、凹凸形状の外周面とすることで高い防水性を得ることができる。また、熱収縮チューブは、ゴム製のキャップとは異なり、密着後（熱収縮後）に弾性変形させて取り外すことはできないので、取り外しが困難で、電動アクチュエータの分解防止にも寄与する。なお、封止部材１４としては、熱収縮チューブに限らず、ゴムを用いてもよい。
【００６７】
図１３は、本発明の他の実施形態に係る電動アクチュエータ１である。
図１３に示す電動アクチュエータ１は、図１に示す電動アクチュエータ１と比べて、減速機構部９をなくして、モータ部８と駆動力伝達部４を直接連結し、軸ケース５０を、ロック機構部７を取り付けるホルダ部６６のないものに取り換えている。この場合、駆動用モータ１０の出力軸１０ａは、減速機構部９がないので、ギヤボス３２に圧入嵌合し、ギヤボス３２を支持する伝達ギヤケース２９側の転がり軸受３３は省略している。また、駆動用モータ１０が取り付けられるモータアダプタ１９は、嵌合する相手部材が減速ギヤケース１７から伝達ギヤケース２９に変わるので、相手部材の嵌合形状に合った別の形状のものに換えている。その他の構成は、図１に示す実施形態と同様である。なお、図１３に示す実施形態の電動アクチュエータ１は、駆動用モータ１０からの駆動力が減速機構部９を介さずに駆動力伝達部４に直接伝達される以外、図１に示す実施形態と基本的に同様に制御されて動作するので、制御および動作に関する説明は省略する。
【００６８】
図１３に示す電動アクチュエータ１においては、図１に示す電動アクチュエータ１とは異なり、駆動用モータ１０の出力軸１０ａにギヤボス３２が圧入されているが、このギヤボス３２の圧入作業時においても、上述の実施形態と同様に、モータ軸支持部材９９を用いることで、出力軸１０ａのずれやモータケース１１の破損を防止しながら圧入作業を行うことができるようになる。また、上述の実施形態と同様に、圧入作業後に孔部１３ａを封止する封止部材１４として熱収縮チューブを用いることで、簡単かつ安価で高い防水性の封止構造が得られる。
【００６９】
以上、部品圧入時におけるモータ出力軸の支持方法（電動アクチュエータの組み立て方法）や、これと実現するためのモータケースの構造について、サンギヤやギヤボスを圧入する場合を例に説明したが、これらのトルク伝達部材以外の部品を圧入する場合にも同様の方法やモータケースの構造を適用可能である。また、これらを適用可能な電動アクチュエータは、上記実施形態のような駆動部からの回転運動を駆動部の出力軸と平行な軸方向の直線運動に変換する電動アクチュエータに限らず、駆動部からの回転運動を駆動部の出力軸と同軸状の直線運動に変換する電動アクチュエータであってもよい。また、本発明に係るモータケースは、電動アクチュエータ以外の装置に用いられるものであってもよい。さらに、モータケース内に挿入されるモータは、ＤＣモータに限らず、他の種類のモータであってもよい。
【００７０】
運動変換機構部３は、ボールねじ２２に限らず、滑りねじ装置であってもよい。ただし、回転トルクを低減して、駆動用モータ１０を小型化する観点からすれば、ボールねじ２２の方が好適である。また、上述の実施形態では、運動変換機構部３を支持する支持軸受４０として、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よい。また、支持軸受４０としては、アンギュラ玉軸受のほかに、例えば、深溝玉軸受等を用いた他の複列軸受を適用することも可能である。
【００７１】
減速機構部９は、遊星歯車減速機構１８以外の減速機構でもよい。また、ドライブギヤ３０とドリブンギヤ３１との間で回転駆動を等速で伝達するようにしてもよいし、減速して伝達するようにしてもよい。
【００７２】
以上のように、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、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。
【符号の説明】
【００７３】
１      電動アクチュエータ
２      駆動部
３      運動変換機構部
４      駆動力伝達部
５      運動変換機構支持部
６      操作部
７      ロック機構部
８      モータ部
９      減速機構部
１０    駆動用モータ
１０ａ  出力軸
１１    モータケース
１２    ケース本体
１２ａ  底部
１２ｄ  開口部
１３    突出部（装着部）
１３ａ  孔部
１４    封止部材
９９    モータ軸支持部材
【図１】
2017184479.tif 000003
【図２】
2017184479.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017184479.tif 000006
【図５】
2017184479.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017184479.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017184479.tif 000011
【図１０】
2017184479.tif 000012
【図１１】
2017184479.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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