JP2019058032A - 電動アクチュエータ - Google Patents

電動アクチュエータ Download PDF

Info

Publication number
JP2019058032A
JP2019058032A JP2017182341A JP2017182341A JP2019058032A JP 2019058032 A JP2019058032 A JP 2019058032A JP 2017182341 A JP2017182341 A JP 2017182341A JP 2017182341 A JP2017182341 A JP 2017182341A JP 2019058032 A JP2019058032 A JP 2019058032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
motor unit
electric actuator
reverse input
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017182341A
Other languages
English (en)
Inventor
卓志 松任
Takushi Matto
卓志 松任
川合 正浩
Masahiro Kawai
正浩 川合
悠紀 内藤
Yuki Naito
悠紀 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2017182341A priority Critical patent/JP2019058032A/ja
Publication of JP2019058032A publication Critical patent/JP2019058032A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H25/2454Brakes; Rotational locks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

【課題】振動が生じる箇所でも高い制動力を発揮できる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】モータ部2と、モータ部2の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構とを備える電動アクチュエータにおいて、運動変換機構を、ねじ軸14とこれに螺合するナット15とを有するすべりねじ機構3で構成し、モータ部2とは反対の出力側からの逆入力に対してすべりねじ機構3の正逆両方向の回転を防止する逆入力遮断クラッチ4を設けた。【選択図】図1

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。
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、2参照)。
特開2015−75200号公報 特開2015−86931号公報
ボールねじ機構は、モータからの回転運動を直線運動に変換して伝達する際の動力伝達効率(正効率)が非常に良いといった長所がある。しかしながら、逆効率、すなわち直線運動を回転運動に変換して伝達する際の動力伝達効率も良いため、ボールねじ機構を用いた電動アクチュエータにおいては、操作対象側(出力側)からボールねじ機構に直線運動方向の負荷が加わると、ボールねじ機構が回転し、出力軸(ボールねじ軸)の制動状態を維持しにくいといった短所がある。
これに対して、すべりねじ機構は、一般的にボールねじ機構に比べて正効率及び逆効率が、共に低い特徴がある。特に、ねじ部のリード角を小さくした場合(例えば、リード角が0〜5°の場合)は、逆効率が0%、すなわち出力側からの逆入力があっても回転しないセルフロック機能が働く。従って、このような性質のすべりねじ機構を電動アクチュエータに用いることで、逆入力に対する制動力を高めることができる。
しかしながら、エンジンや走行中の車体などで発生する振動がすべりねじ機構に伝達されると、その振動によってすべりねじ機構のナットが徐々に逆回転し、高い制動力を維持することができない場合があった。
そこで、本発明は、振動が生じる箇所でも高い制動力を発揮できる電動アクチュエータを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、モータ部と、モータ部の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構とを備える電動アクチュエータにおいて、運動変換機構を、ねじ軸とこれに螺合するナットとを有するすべりねじ機構で構成し、モータ部とは反対の出力側からの逆入力に対してすべりねじ機構の正逆両方向の回転を防止する逆入力遮断クラッチを設けたことを特徴とする。
このように、本発明に係る電動アクチュエータにおいては、運動変換機構としてボールねじ機構よりも逆入力に対する制動力の高いすべりねじ機構を用い、さらに、逆入力遮断クラッチを備えていることで、モータ部に対する通電が止められた状態(停止時)であっても、出力側からの逆入力に対するすべりねじ機構の回転を高度に防止できるようになる。しかも、逆入力遮断クラッチは、逆入力に対する一方向の回転だけではなく正逆両方向の回転を防止するので、電動アクチュエータに振動が伝達されたとしても、逆入力遮断クラッチによるロック状態(すべりねじ機構の回転防止状態)を確実に保持することができる。これにより、再始動する際にすべりねじ機構の位置を保持することができ、正確な位置制御が可能な電動アクチュエータを提供することができる。
逆入力遮断クラッチとしては、モータ部からの入力によって回転する入力部材と、入力部材の回転に伴って回転してその回転力をすべりねじ機構へ出力する出力部材と、回転しないように固定された静止部材と、モータ部から入力される駆動時に、回転する入力部材によって静止部材と出力部材とに対する係合が解除されて出力部材の回転を許容し、モータ部から入力されない停止時に、静止部材と出力部材とに係合して出力部材の正逆両方向の回転を防止するロック部材とを有するものを採用することができる。
また、モータ部の回転運動を減速して伝達する減速機を備える場合は、逆入力遮断クラッチを、減速機よりも出力側に配置することが好ましい。
逆入力遮断クラッチにおいて、ロック部材の係合状態(ロック状態)が解除された際に、逆入力を受けて出力部材が入力部材と同方向にかつ入力部材よりも速く回転すると、ロック部材が再び出力部材と静止部材との間で係合する「追いつきロック」と称される現象が発生する場合がある。このとき、ロック部材の係合とその解除が繰り返し行われることで異音(振動)が発生する。しかしながら、上記のように、逆入力遮断クラッチを減速機よりも出力側に配置することで、反対に逆入力遮断クラッチを減速機よりも入力側に配置する構成に比べて、逆入力遮断クラッチの入力部材と出力部材との回転速度差を小さくすることができ、追いつきロックが発生した場合の異音(振動)を低減できるようになる。
出力部材とすべりねじ機構のナットとを一体成型してもよい。
このように、出力部材とナットとを一体成型することで、これらの組付け作業が不要となり、製造コストの低減を図れる。
すべりねじ機構のねじ軸とナットの少なくとも一方のねじ溝の表面を、摺動性樹脂で被覆して、すべりねじ機構の動力伝達効率を向上させてもよい。
また、すべりねじ機構のねじ軸を、モータ部と逆入力遮断クラッチとの内径側に配置することで、これらの内径側空間をねじ軸の配置スペースとして利用し、電動アクチュエータの軸方向寸法の小型化を図りつつ、ねじ軸の軸方向の最大移動距離を長く確保することができる。
本発明によれば、振動が生じる箇所で用いられても逆入力に対する制動力の高い電動アクチュエータを提供することができる。
本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。 図1のA−A線で矢視した逆入力遮断クラッチの縦断面図である。 逆入力遮断クラッチのロック状態を示す図である。 逆入力遮断クラッチのロック解除状態を示す図である。 逆入力遮断クラッチでトルク伝達が行われている状態を示す図である。 本発明の他の実形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。 図6のB−B線で矢視した減速機の縦断面図である。 (a)は、逆入力遮断クラッチに対して減速後の回転が入力される場合の、モータ部側からの入力回転数と出力側からの逆入力回転数との速度差を説明するための図、(b)は、逆入力遮断クラッチに対して減速前の回転が入力される場合の、前記速度差を説明するための図である。
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。
図1は、本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。
図1に示す電動アクチュエータ1は、モータ部2と、モータ部2の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構としてのすべりねじ機構3と、モータ部2とは反対の出力側からの逆入力トルクを遮断する逆入力遮断クラッチ4とを主な構成としている。
モータ部2は、ステータ5とロータ6とからなる電動モータと、電動モータを収容するモータケース7とを備える。モータケース7は、組み立ての都合上、二分割されており、ステータ5及びロータ6の主要部分を収容する筒状のケース本体部8と、ケース本体部8の一端部(図1における右端部)の開口部を閉鎖するケース蓋部9とで構成されている。ケース蓋部9には、ステータ5やセンサ等に動力線あるいは信号線を接続するためのコネクタ部10が設けられている。
ステータ5は、ケース本体部8の内周面に回転しないように固定されており、軸方向に積層した複数の電磁鋼板で形成されたステータコア5aと、ステータコア5aに装着された絶縁材料からなるボビン5bと、ボビン5bに巻回されたステータコイル5cとで構成されている。
ロータ6は、ステータ5の径方向内側に隙間を介して対向するように配置されており、環状のロータコア6aと、ロータコア6aの外周面に取り付けられた複数のマグネット6bと、ロータコア6aの内周面に固定された環状のロータインナ6cとで構成されている。ロータコア6aは、例えば軸方向に積層した複数の電磁鋼板で形成される。ロータインナ6cの軸方向長さはロータコア6aの軸方向長さよりも長く、ロータコア6aの軸方向両側にロータインナ6cが突出している。この軸方向両側に突出するロータインナ6cの両端部の外周面にはそれぞれ軸受11,12が装着されている。本実施形態では、一方(図1において左側)の軸受11が、ロータインナ6cの軸方向一端部とケース本体部8との間に配置され、他方(図1において右側)の軸受12が、ロータインナ6cの軸方向他端部とケース蓋部9との間に配置されている。このように、ロータインナ6cとモータケース7との間に介在する各軸受11,12によって、ロータインナ6cはモータケース7に対して回転可能に支持されている。
逆入力遮断クラッチ4は、モータケース7とは別の筒状のクラッチケース13内に収容されている。また、クラッチケース13の内周側には、2つの軸受16,17が収容されており、これらの軸受16,17によってすべりねじ機構3が支持されている。クラッチケース13とモータケース7(ケース本体部8及びケース蓋部9)は、それぞれボルト等の締結手段を用いて一体的に固定されている。
すべりねじ機構3は、外周面にねじ溝が形成されたねじ軸14と、ねじ軸14に対して螺合するねじ溝を内周面に有する円筒状のナット15とで構成されている。ねじ軸14及びナット15は、ロータインナ6cと同軸上に配置されている。ナット15は、その外周面とクラッチケース13の内周面との間に配置された2つの軸受16,17によって回転可能に支持されている。これに対して、ねじ軸14は、図示しない回り止め手段によって回転しないように規制されており、ナット15が回転することで軸方向に進退する。ねじ軸14の先端部(図1における左端部)には、操作対象である図示しない使用機器の対応部位と連結するための孔部(連結部)14aが設けられており、ねじ軸14が軸方向に進退することで使用機器が操作される。また、本実施形態では、図1に示すように、少なくともねじ軸14が最大限に後退した状態で、ねじ軸14はモータ部2と逆入力遮断クラッチ4との内径側に配置される。このようにすることで、モータ部2と逆入力遮断クラッチ4との内径側空間をねじ軸14の収容スペースとして利用でき、電動アクチュエータの軸方向寸法の小型化を図りつつ、ねじ軸の軸方向の最大移動距離を長く確保することが可能となる。
また、ねじ軸14の先端部側には、電動アクチュエータ1内に埃等の異物や水が侵入するのを防止するブーツ18が装着されている。ブーツ18は、小径端部18aと大径端部18bとこれらを繋いで軸方向に伸縮する蛇腹部18cとで構成され、小径端部18aがねじ軸14の外周面に固定され、大径端部18bがクラッチケース13の外周面に固定されている。
ここで、図2は、図1のA−A線で矢視した逆入力遮断クラッチ4の縦断面図である。
以下、図1及び図2を参照しつつ逆入力遮断クラッチ4の構成について説明する。
逆入力遮断クラッチ4は、入力部材19と、出力部材20と、静止部材としての外輪21と、ロック部材としてのローラ22とを備える。
入力部材19は、ロータインナ6cの端部外周面に固定され、ロータインナ6cと一体的に回転するように構成されている。入力部材19の外周側には、複数のポケット19a(図2参照)が形成されており、各ポケット19aにはローラ22が2つずつ収容されている。また、各ポケット19a内の一対のローラ22の間には、ばね部材23が収容されている。一対のローラ22は、ばね部材23によって互いに周方向に離反するように押圧されている。
出力部材20は、すべりねじ機構3のナット15の外周面に一体に設けられている。このように、出力部材20とナット15とを一体成型することで、これらの組付け作業が不要となる。なお、出力部材20とナット15とを別体で構成しても構わない。出力部材20には、複数の孔部20aが形成されており、各孔部20aには入力部材19に設けられた軸方向に突出する凸部19bが挿入されている。モータ部2からの入力によって入力部材19が回転すると、凸部19bが孔部20aの縁に接触することにより出力部材20に回転が伝達される。なお、本実施形態とは反対に、凸部を出力部材20に設け、孔部を入力部材19に形成してもよい。また、孔部20aは、図1に示すような貫通孔のほか、底部を有する孔(凹部)であってもよい。
出力部材20の外周面は、入力部材19のポケット19aが設けられた部分の内周面と対向するように配置されている。出力部材20の外周面のうち、各ポケット19aに対応する部分には、2つの平面を突き合わせた凸状のクラッチ面(カム面)20bが形成されている。
外輪21は、円筒状に形成され、クラッチケース13の内周面に回転しないように固定されている。外輪21の内周面21aと出力部材20のクラッチ面20bとの間には、周方向(回転方向)の両端側でローラ22の直径よりも幅が小さくなる楔状隙間24が形成され、この楔状隙間24内にローラ22が収容されている。
上記逆入力遮断クラッチ4の構成をまとめると下記の通りである。
すなわち、逆入力遮断クラッチ4は、モータ部2のロータインナ6cと一体的に回転するように構成された入力部材19と、すべりねじ機構3のナット15と一体的に回転するように構成された出力部材20と、入力部材19と出力部材20の一方に設けられた孔部と、この孔部の縁に接触することにより入力部材19から出力部材20へ回転を伝達するように入力部材19と出力部材20の他方に設けられた凸部と、回転しないように固定された静止部材としての外輪21と、入力部材19に設けられたポケット19aと、ポケット19aに対応する部分で出力部材20の外周面に設けられたクラッチ面(カム面)20bと、外輪21の内周面21aと出力部材20のクラッチ面20bとの間に周方向の両端側で幅が小さくなるように形成された楔状隙間24と、楔状隙間24内に収容されたロック部材としての一対のローラ22と、一対のローラ22を互いに周方向に離反するように押圧するばね部材23とを有する。
続いて、上記逆入力遮断クラッチ4の機能を中心に、本実施形態に係る電動アクチュエータの動作について説明する。
まず、図3に示す状態は、モータ部が駆動していない停止状態である。この状態では、一対のローラ22は、ばね部材23によってそれぞれ楔状隙間24の縮小方向に押圧され、出力部材20のクラッチ面20bと外輪21の内周面21aの双方に係合して出力部材20の回転を阻止するロック状態にある。また、この状態では、入力部材19のポケット19aを構成する孔面19cと各ローラ22との間に回転方向隙間δ1が存在する。この回転方向隙間δ1は、入力部材19の凸部19bと出力部材20の孔部20aとの間の回転方向隙間δ2よりも小さく設定されている(δ1<δ2)。
上記停止状態からモータ部が駆動を開始し、ロータインナが回転すると、これと一体的に入力部材19が回転する。例えば、図4に示すように、入力部材19が図の時計方向に回転し始めると、回転方向隙間が上記のように(δ1<δ2に)設定されているため、まず、入力部材19の孔面19cが回転方向後方のローラ22に接触する。このとき、入力部材19の凸部19bは、出力部材20の孔部20aの孔面に対しては接触していない。そして、回転方向後方のローラ22が、入力部材19の孔面19cによって時計方向に押され、ばね部材23の弾性力に抗して楔状隙間24内で移動すると、出力部材20と外輪21とに対する回転方向後方のローラ22の係合(ロック状態)が解除される。なお、回転方向前方のローラ22は、時計方向への回転に対するロックには寄与していない。これにより、出力部材20は時計方向の回転が許容された状態となる。
そして、図5に示すように、入力部材19がさらに時計方向に回転すると、入力部材19の凸部19bが出力部材20の孔部20aの孔面に対して接触する。これにより、入力部材19から時計方向の入力トルクが出力部材20に伝達され、出力部材20が時計方向に回転する。
このように、入力部材19の回転に伴って出力部材20が回転すると、出力部材20と一体成型されたすべりねじ機構3のナット15(図1参照)が回転し、ねじ軸14が軸方向の一方(前進方向又は後退方向)へ移動する。反対に、図3に示す停止状態から、入力部材19が反時計方向に回転した場合は、上記とは逆の動作で出力部材20が反時計方向に回転し、これに伴って、ねじ軸14が軸方向の他方へ移動する。その後、モータ部からの入力がなくなって駆動が停止すると、ばね部材23の弾性力によって一対のローラ22が出力部材20のクラッチ面20bと外輪21の内周面21aとに対して係合するロック状態に戻される。
ここで、図3に示すロック状態において、操作対象側(出力側)からすべりねじ機構のねじ軸に対して直線運動方向の逆入力が作用した場合、その逆入力は、ねじ軸、ナットを順に介して逆入力遮断クラッチの出力部材に伝達される。しかしながら、このとき、出力部材はロック状態にあるので、逆入力による出力部材の回転は防止される。具体的に、図3において、出力部材20に対して時計方向の逆入力トルクが作用した場合は、時計方向後方のローラ22が出力部材20と外輪21とに対して係合していることで、出力部材20の時計方向の回転が防止される。反対に、出力部材20に対して反時計方向の逆入力が作用した場合は、反時計方向後方のローラ22が出力部材20と外輪21とに対して係合していることで、出力部材20の反時計方向の回転が防止される。このように、ロック状態では、逆入力に対して出力部材の正逆両方向の回転が防止されるので、出力部材と一体のすべりねじ機構のナットの正逆両方向の回転も防止される。これにより、ねじ軸を所定の軸方向位置に保持しておくことができる。
続いて、本発明の電動アクチュエータの他の実施形態について、上記実施形態とは異なる部分を中心に説明する。なお、以下に説明する実施形態において、上記実施形態と基本的に同様の機能あるいは形状の部材については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。
図6は、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。
図6に示す電動アクチュエータ1は、モータ部2と逆入力遮断クラッチ4との間に減速機26を備えている。減速機26は、筒状の減速機ケース25内に収容されており、減速機ケース25は、モータケース7とクラッチケース13との間でボルト等の締結手段を用いてこれらのケース7,13と一体的に固定されている。
図7は、図6のB−B線で矢視した減速機26の縦断面図である。
以下、図6及び図7を参照しつつ減速機26の構成及び動作について詳しく説明する。
減速機26は、入力回転体としての太陽ギヤ27と、太陽ギヤ27の外周に配置された軌道リングとしてのリングギヤ28と、太陽ギヤ27とリングギヤ28との間に回転可能に配置された遊星回転体しての複数の遊星ギヤ29と、各遊星ギヤ29を保持する出力回転体としてのキャリア30とを有する、遊星ギヤ減速機である。
太陽ギヤ27は、ロータインナ6cの外周面に対して同軸上に固定され、ロータインナ6cと一体的に回転する。各遊星ギヤ29は、太陽ギヤ27とリングギヤ28との間に配置され、これらと噛み合うように組み付けられている。また、各遊星ギヤ29は、キャリア30に設けられた支軸31に対して軸受32を介して回転可能に取り付けられている。キャリア30は、逆入力遮断クラッチ4の入力部材19の内周面に挿入されて固定されており、入力部材19と一体的に回転する。
上記のような減速機26を備える電動アクチュエータ1において、モータ部2が駆動を開始し、ロータインナ6cが回転すると、これと一体的に減速機26の太陽ギヤ27が回転する。そして、太陽ギヤ27が回転することにより、複数の遊星ギヤ29が自転しながらリングギヤ28に沿って公転し、この遊星ギヤ29の公転に伴ってキャリア30が回転する。これにより、モータ部2の回転が減速されて逆入力遮断クラッチ4の入力部材19へ伝達される。
逆入力遮断クラッチへの入力後の動作については、上記実施形態での動作と同様であるので説明を省略する。従って、本実施形態においても、モータ部から入力される駆動時は、逆入力遮断クラッチのロック状態が解除されて、出力部材の回転が許容される。これに対して、モータ部から入力されない停止時は、逆入力遮断クラッチがロック状態となっていることで、出力側から逆入力が作用したとしても、逆入力に対するすべりねじ機構のナットの正逆両方向の回転が防止される。
また、本実施形態では、図6に示すように、少なくともねじ軸14が最大限に後退した状態で、ねじ軸14はモータ部2と減速機26と逆入力遮断クラッチ4との内径側に配置される。このようにすることで、モータ部2と減速機26と逆入力遮断クラッチ4との内径側空間をねじ軸14の収容スペースとして利用でき、上記実施形態と同様に、電動アクチュエータの軸方向寸法の小型化を図りつつ、ねじ軸の軸方向の最大移動距離を長く確保することができる。
以上のように、本発明の各実施形態に係る電動アクチュエータにおいては、運動変換機構としてボールねじ機構よりも逆入力に対する制動力の高いすべりねじ機構を用い、さらに、逆入力遮断クラッチを備えていることで、モータ部に対する通電が止められた状態(停止時)であっても、逆入力に対するすべりねじ機構の回転を高度に防止できるようになる。しかも、逆入力遮断クラッチは、逆入力に対する一方向の回転だけではなく正逆両方向の回転を防止するので、電動アクチュエータに振動が伝達されたとしても、逆入力遮断クラッチによるロック状態を確実に保持することができる。このように、本発明に係る電動アクチュエータは、振動が生じる箇所で用いられても逆入力に対して高い制動力を発揮することができるので、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、車高調整装置などに好適である。
一方で、本発明に係る電動アクチュエータは、動力伝達効率の良くないすべりねじ機構を用いているので、ボールねじ機構を用いた電動アクチュエータに比べて、モータ部からの動力伝達効率(正効率)が低下する傾向にある。そのため、すべりねじ機構自体の逆入力防止機能は多少低下するが、動力伝達効率(正効率)を向上させるために、ねじ軸とナットの少なくとも一方のねじ溝の表面にPTFE等を焼き付けるなどして、ねじ溝の表面を摩擦係数の低い摺動性樹脂で被覆してもよい。
また、図6に示す電動アクチュエータのように、減速機を備える構成においては、逆入力遮断クラッチを減速機よりも出力側に配置し、減速機によって減速された回転運動を逆入力遮断クラッチに入力するように構成することで、「追いつきロック」と称される現象での異音(振動)を低減することができる。「追いつきロック」とは、電動アクチュエータに対して出力側からの逆入力(反力)が作用している状態で、逆入力遮断クラッチのロック状態が解除された際に(図4に示す状態となったときに)、逆入力を受けて出力部材20が入力部材19と同方向にかつ入力部材19よりも速く回転することで、ローラ22に出力部材20が追いつき、ローラ22が再び出力部材20と外輪21との間で係合してロック状態となる現象のことである。その後、ローラ22は、回転し続ける入力部材19によって押し出されてロックが解除されるが、これに伴って出力部材20が回転し始めることで再びロック状態となる、という動作を繰り返す。これにより、逆入力遮断クラッチにおける異音(振動)が発生する。
そこで、図6に示す実施形態では、減速機によって減速された回転運動を逆入力遮断クラッチに入力するように構成することで、逆入力遮断クラッチにおける入力部材の回転と出力部材の回転との速度差を小さくし、追いつきロックが生じた際の異音(振動)を低減できるようにしている。例えば、図8(a)に示すように、逆入力遮断クラッチを減速機よりも出力側に配置した構成において、モータ部からの入力回転数が2000rpm、出力側からの逆入力回転数が500rpmであって、減速機によって入力回転が1/10に減速される場合、モータ部からの入力回転(2000rpm)は1/10の200rpmに減速されて逆入力遮断クラッチに入力されるので、逆入力遮断クラッチにおける入力回転(200rpm)と逆入力回転(500rpm)との速度差は300rpmとなる。これに対して、図8(b)に示すように、逆入力遮断クラッチを減速機よりも入力側に配置した場合は、モータ部からの入力回転(2000rpm)が減速されずに逆入力遮断クラッチに入力され、さらに、出力側からの逆入力回転(500rpm)が減速機を介することで10倍の5000rpmに増速されて逆入力遮断クラッチに入力されるので、逆入力遮断クラッチにおける入力回転(2000rpm)と逆入力回転(5000rpm)との速度差は3000rpmとなる。
このように、逆入力遮断クラッチにおける入力回転と逆入力回転との速度差は、モータ部と逆入力遮断クラッチとの間に減速機を配置し、減速機によって減速された回転運動を逆入力遮断クラッチに入力するように構成した方が小さくなるので、追いつきロック発生時のローラの再係合に伴う異音(振動)を低減することが可能となる。
以上、本発明に係る電動アクチュエータの実施形態について説明したが、本発明は上記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る。
上記実施形態では、電動モータとして、ステータとロータとが径方向に隙間を介して対向するように配置されたラジアルギャップ型の電動モータを例示したが、任意の構成のモータを採用することができる。例えば、ステータとロータとが軸方向に隙間をもって対向するように配置されたアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。
また、上記実施形態では、減速機として遊星ギヤ減速機を例示したが、減速機はこれに限らない。例えば、モータ部と一体的に回転する入力回転体としての太陽ローラと、太陽ローラの外周に配置された軌道リングと、太陽ローラと軌道リングとの間に回転可能に配置された遊星回転体しての複数の遊星ローラと、各遊星ローラを保持する出力回転体としてのキャリアとを有する、トラクションドライブ式の遊星減速機を採用してもよい。また、遊星減速機以外の構成を有する減速機を使用することも可能である。
また、逆入力遮断クラッチは、上記実施形態のものに限らない。逆入力に対するすべりねじ機構の正逆両方向の回転を防止できるものであれば、他の構成のものを適用してもよい。また、すべりねじ機構は、上記実施形態のような、ナットを回転させてねじ軸を軸方向に進退させる機構に限らず、反対にねじ軸を回転させてナットを進退させる機構であってもよい。
1 電動アクチュエータ
2 モータ部
3 すべりねじ機構(運動変換機構)
4 逆入力遮断クラッチ
14 ねじ軸
15 ナット
19 入力部材
20 出力部材
21 外輪(静止部材)
22 ローラ(ロック部材)
26 減速機

Claims (6)

  1. モータ部と、前記モータ部の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構とを備える電動アクチュエータにおいて、
    前記運動変換機構を、ねじ軸とこれに螺合するナットとを有するすべりねじ機構で構成し、
    前記モータ部とは反対の出力側からの逆入力に対して前記すべりねじ機構の正逆両方向の回転を防止する逆入力遮断クラッチを設けたことを特徴とする電動アクチュエータ。
  2. 前記逆入力遮断クラッチは、
    前記モータ部からの入力によって回転する入力部材と、
    前記入力部材の回転に伴って回転してその回転力を前記すべりねじ機構へ出力する出力部材と、
    回転しないように固定された静止部材と、
    前記モータ部から入力される駆動時に、回転する前記入力部材によって前記静止部材と前記出力部材とに対する係合が解除されて前記出力部材の回転を許容し、前記モータ部から入力されない停止時に、前記静止部材と前記出力部材とに係合して前記出力部材の正逆両方向の回転を防止するロック部材とを有する請求項1に記載の電動アクチュエータ。
  3. 前記モータ部の回転運動を減速して伝達する減速機を備え、
    前記逆入力遮断クラッチを、前記減速機よりも出力側に配置した請求項2に記載の電動アクチュエータ。
  4. 前記出力部材と前記すべりねじ機構のナットとを一体成型した請求項2又は3に記載の電動アクチュエータ。
  5. 前記すべりねじ機構のねじ軸とナットの少なくとも一方のねじ溝の表面を、摺動性樹脂で被覆した請求項1から4のいずれか1項に記載の電動アクチュエータ。
  6. 前記すべりねじ機構のねじ軸を、前記モータ部と前記逆入力遮断クラッチとの内径側に配置した請求項1から5のいずれか1項に記載の電動アクチュエータ。
JP2017182341A 2017-09-22 2017-09-22 電動アクチュエータ Pending JP2019058032A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017182341A JP2019058032A (ja) 2017-09-22 2017-09-22 電動アクチュエータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017182341A JP2019058032A (ja) 2017-09-22 2017-09-22 電動アクチュエータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019058032A true JP2019058032A (ja) 2019-04-11

Family

ID=66107726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017182341A Pending JP2019058032A (ja) 2017-09-22 2017-09-22 電動アクチュエータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019058032A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021037868A (ja) * 2019-09-04 2021-03-11 アイシン精機株式会社 車高調整装置
WO2023248319A1 (ja) * 2022-06-21 2023-12-28 三菱電機株式会社 アクチュエータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021037868A (ja) * 2019-09-04 2021-03-11 アイシン精機株式会社 車高調整装置
JP7348593B2 (ja) 2019-09-04 2023-09-21 株式会社アイシン 車高調整装置
WO2023248319A1 (ja) * 2022-06-21 2023-12-28 三菱電機株式会社 アクチュエータ
JPWO2023248319A1 (ja) * 2022-06-21 2023-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6937895B2 (ja) ディスクブレーキ及び遊星歯車減速機構
JP6559349B2 (ja) ディスクブレーキ
JP6335443B2 (ja) 電動式ブレーキ装置
CN103154556B (zh) 电动式直动驱动器以及电动式盘形制动装置
CN115451035B (zh) 断接器
JP6591986B2 (ja) デュオサーボモードで動作する駐車ブレーキを含むドラムブレーキ装置、これに関連する車両および組み立て方法
JP5093476B2 (ja) 電動ディスクブレーキ
WO2013088901A1 (ja) クラッチのアクチュエータ
JP4304418B2 (ja) 電動ディスクブレーキ
WO2012124811A1 (ja) パーキング機構付電動式ブレーキ装置
JP2019058032A (ja) 電動アクチュエータ
JP6517608B2 (ja) フローティング型電動ディスクブレーキ装置
CN115807822A (zh) 电子驻车制动器
JP2014101973A (ja) 電動パーキングブレーキ装置
JP2007040343A (ja) 電動リニアアクチュエータ
JP2005133863A (ja) 制動装置
CN104204608A (zh) 传动装置,电机
JP2014211213A (ja) 動力伝達装置
WO2014025010A1 (ja) 電動式ディスクブレーキ装置
JP2018070111A (ja) 電動ブレーキアクチュエータ
JP4959639B2 (ja) 電動ブレーキ装置
WO2019059355A1 (ja) 電動アクチュエータ
JP7398345B2 (ja) ディスクブレーキ及び遊星歯車減速機構
CN221497970U (zh) 制动驱动装置、制动器和车辆
CN116733867B (zh) 一种电机轴制动装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210216

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210628