JPH09224348A

JPH09224348A - 電動式リニアアクチュエータ

Info

Publication number: JPH09224348A
Application number: JP2973096A
Authority: JP
Inventors: Mikio Yamaguchi; 幹雄山口; Daisaku Kawada; 大作川田; Shoji Oka; 昭次岡
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で効率の良い構造で、しかも高度の安全
性を確保する。【構成】電動モータ４の駆動軸５がウォーム９を回転
させ、ウォームホイール７を介して回転軸２を回転させ
る。電動モータ４への非通電時には、ストッパ部材１４
の係合部１６がウォームホイール７の歯と係合する。従
って、伝達効率を確保すべく、ウォームホイール７とウ
ォーム９とを可逆的に係合させても、電動モータ４への
非通電時に、スラスト荷重により上記回転軸２が回転す
る事がなくなる。この結果、スラスト荷重によって電動
式リニアアクチュエータが伸縮する事を確実に防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る電動式リニアアク
チュエータは、例えばキャブオーバ型トラックのキャブ
（運転台）を持ち上げる為のキャブチルト機構の他、電
動ベッド、電動テーブル、電動椅子、リフター等、各種
機械装置に組み込んだ状態で使用する。

【０００２】

【従来の技術】例えばキャブオーバ型トラックのキャブ
を持ち上げる為のキャブチルト機構を、電動モータを組
み込んだ電動式リニアアクチュエータにより構成する構
造として従来から、実開平１−３９１８２号公報、同６
−８７１６５号公報に記載されたものが知られている。
これら各公報に記載された構造は、正転逆転自在な電動
モータにより減速機を介してねじ杆を回転させ、このね
じ杆に螺合したナットを変位させる事により、リニアア
クチュエータを伸縮させる様に構成している。電動モー
タは、上記減速機を内蔵したケースに直接固定したり
（実開平１−３９１８２号公報に記載された第１例構造
の場合）、或はこのケースと別位置に固定し、電動モー
タの出力軸と減速機の入力軸とをトルク伝達チューブに
より連結したり（実開平６−８７１６５号公報に記載さ
れた第２例構造の場合）している。

【０００３】上述の様な電動式リニアアクチュエータに
は、電動モータへの通電停止時に、スラスト荷重に拘ら
ず全長を伸縮しない機構を組み込む必要がある。この為
に上記第１例構造の場合には、第一、第二の一方向クラ
ッチを組み込んでいる。又、上記第２例構造の場合に
は、減速機を構成するウォームのリード角を小さくする
事により、この減速機の動力伝達方向を不可逆的にする
必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の様な従来構造の
場合には、コストが嵩んだり、動力の伝達効率が悪かっ
たり、十分な安全性を確保する事が難しい等の問題があ
る。即ち、第１例構造の場合には、複数の一方向クラッ
チを組み込む為に、コストが嵩むだけでなく、一方又は
双方の一方向クラッチが損傷した場合に、リニアアクチ
ュエータがスラスト荷重に基づいて伸縮する。キャブチ
ルト機構に組み込むリニアアクチュエータは、安全性確
保の面から、この様な場合にも伸縮を防止できる機能が
望まれる。又、第２例構造の場合には、ウォームのリー
ド角を小さくする事に伴って減速機の伝達効率が低下す
るので、電動モータとして高速回転可能な大型のものを
使用しない限り、十分な作動速度を確保できない場合が
生じる。この様な事情に鑑みて本発明者等は先に、電動
モータにより減速機を介して回転駆動される回転軸とハ
ウジングとの間に、摩擦プレートと一方向クラッチとを
備えた回転制限機構を設け、上記減速機として動力の伝
達方向に可逆性を有するものを使用しても、電動モータ
への非通電時にスラスト荷重により伸縮する事のない電
動式リニアアクチュエータを発明した（特願平７−１２
３７２１号）。但し、この先発明に係る電動式リニアア
クチュエータの場合でも、キャブチルト機構の様に、高
度の安全性を確保する必要がある部分に組み込む際に
は、より改良する事が望まれている。即ち、上記先発明
の構造では、上記摩擦プレートと一方向クラッチとの一
方又は双方がその機能を消失すると、スラスト荷重によ
りリニアアクチュエータの全長が伸縮する。本発明の電
動式リニアアクチュエータは、この様な事情に鑑みて上
記先発明の構造を改良したもので、特に複雑な部品を使
用せずに製作費を高くする事なく、減速機の伝達効率を
確保して、比較的小型の電動モータでも十分な作動速度
を確保でき、しかも十分な安全性を確保できる構造を実
現するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電動式リニアア
クチュエータは、従来から知られている電動式リニアア
クチュエータと同様に、ハウジングと、このハウジング
の内側に回転のみ自在に支持された回転軸と、正転逆転
自在な電動モータと、この電動モータの駆動軸と上記回
転軸との間に設けられて、この駆動軸のトルクを増大し
て上記回転軸に伝達する、動力の伝達方向に可逆性を有
する減速機と、上記回転軸の一部に設けられたボールね
じ部と、このボールねじ部の周囲に複数のボールを介し
て螺合し、上記回転軸の軸方向に亙る変位のみを自在に
支持されたボールナットと、基端部をこのボールナット
に結合固定された筒状の出力軸とを備えている。特に、
本発明の電動式リニアアクチュエータに於いては、上記
回転軸の一部にこの回転軸と共に回転自在に支持され
て、この回転軸に加わるスラスト荷重を受ける間座と、
上記回転軸の周囲にこの回転軸に対する回転を自在とし
て支持された間筒と、この間筒の外周面と上記ハウジン
グの内周面との間に設けられた一方向クラッチと、上記
間筒の軸方向一端面と上記間座との間に設けられた摩擦
プレートと、上記間筒と上記ハウジングとの間に設けら
れて、上記回転軸から間筒の軸方向一端面側に加わるス
ラスト荷重を支承する軸受と、上記減速機を構成し上記
駆動軸の回転に伴って回転する減速機構成部材の一部若
しくは上記電動モータの一部と直接係脱自在で、係合時
にこの減速機構成部材若しくは上記駆動軸の回転を阻止
するストッパ部材とを備える。そして、このストッパ部
材は、上記電動モータへの非通電時に上記減速機構成部
材若しくは上記電動モータの一部と係合する。

【０００６】

【作用】上述の様に構成される本発明の電動式リニアア
クチュエータは、出力軸に対してスラスト荷重が加わる
状態で使用される。この様に組み付けられた状態で本発
明の電動式リニアアクチュエータは、次の様に作用する
事により、電動モータの駆動軸の回転方向に基づいて出
力軸を軸方向に亙って変位させる。先ず、上記電動モー
タの駆動軸を正転させ、上記出力軸を上記スラスト荷重
に抗して変位させる際の作用に就いて説明する。この場
合には、ストッパ部材と減速機構成部材若しくは電動モ
ータとの係合が外れ、電動モータと回転軸との間での回
転運動の伝達が自在となる。この状態で上記電動モータ
に通電すると、減速機を介して回転軸が所定方向に回転
し、一方向クラッチはロックする事なく、間筒はハウジ
ングに対して回転する。従ってこの状態では、間筒と摩
擦プレートと間座とは回転軸と共に回転し、これら各部
材の存在がこの回転軸の回転に対して抵抗とはならな
い。この結果、上記駆動軸の正転に伴って上記回転軸
が、所定方向に円滑に回転する。そして、この回転軸の
ボールねじ部に螺合したボールナットが軸方向に変位
し、上記出力軸を上記スラスト荷重に抗して変位させ
る。この際、間筒、摩擦プレート、間座、一方向クラッ
チから成る逆転防止機構の存在は出力軸を変位させる事
に対し抵抗とはならない。次に、上記電動モータへの通
電を停止し、駆動軸を停止させた状態では、上記スラス
ト荷重に基づいて出力軸からボールナット、複数のボー
ルを介してボールねじ部に加わる力により、上記回転軸
が上記所定方向とは反対方向に回転する傾向となる。同
時に上記間筒が、この回転軸と同方向に回転する傾向と
なる。この結果、上記一方向クラッチがロックし、上記
間筒がハウジングに対して回転しなくなる。この状態で
上記回転軸を回転させる為には、上記摩擦プレートの側
面と相手面とを滑らせる必要がある。従って、これら摩
擦プレートの側面と相手面との間の摩擦係数を設計的に
定められる所望値に規制する事により、上記スラスト荷
重に基づいて上記回転軸が回転する事を防止できる。し
かも、この様に電動モータへの通電を停止した状態で
は、前記ストッパ部材が減速機構成部材若しくは電動モ
ータと係合し、この減速機構成部材及び駆動軸の回転を
阻止する。この為、電動モータと回転軸との間での回転
運動の伝達が不能となる。従って、仮に上記一方向クラ
ッチと摩擦プレートとの一方又は双方の機能が喪失して
も、上記回転軸が回転する事はなくなる。この結果、電
動式リニアアクチュエータがスラスト荷重に基づいて伸
縮する事を確実に防止して、この電動式リニアアクチュ
エータを組み込んだ機械装置の安全性を十分に確保でき
る。更に、上記駆動軸を逆転させた状態では、上記回転
軸に、上記スラスト荷重に基づいて加わるトルクに加え
て、上記駆動軸から減速機を介して伝達されるトルク
が、上記反対方向に加わる。勿論、この状態でも、電動
モータへの通電に先立って、上記ストッパ部材と減速機
構成部材若しくは電動モータとの係合が外れ、電動モー
タにより上記回転軸が、減速機を介して回転駆動自在と
なる。従って上記駆動軸は、上記摩擦プレートの側面と
相手面との間に作用する摩擦力に抗して回転する。この
際、この摩擦力が上記駆動軸の回転に対する抵抗となる
ので、この駆動軸の回転が急激に行なわれる事が防止さ
れる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１〜６は本発明の実施の形態の
第１例を示している。本例の電動式リニアアクチュエー
タは、その使用時に圧縮方向のスラスト荷重が加わる部
分に組み付けられる。ハウジング１は、例えばアルミニ
ウム合金をダイキャスト成形する事により造られる。こ
のハウジング１の内側には回転軸２の基端部（図１〜２
の左端部）を１対の玉軸受３ａ、３ｂにより、回転のみ
自在に支持している。又、上記ハウジング１の外側面に
形成した取付フランジ１ａには、正転逆転自在な電動モ
ータ４を固定している。そして、この電動モータ４の駆
動軸５を、上記ハウジング１内に挿入している。

【０００８】この駆動軸５と上記回転軸２との間には減
速機６を設け、この駆動軸５のトルクを増大して上記回
転軸２に伝達自在としている。図示の例では、この減速
機６として、ウォーム減速機を使用している。この為、
上記回転軸２の基端部に、ウォームホイール７を外嵌固
定している。図示の例では、これら回転軸２の外周面の
一部とウォームホイール７の内周面とをセレーション係
合させる事により、上記回転軸２に対するウォームホイ
ール７の回転防止を図っている。又、上記１対の玉軸受
３ａ、３ｂのうち、一方（図１〜２の右方）の玉軸受３
ａは、上記ウォームホイール７の内周縁部に形成した円
筒部８の外周面と上記ハウジング１の内周面との間に設
けている。

【０００９】又、上記ハウジング１内にウォーム９を、
１対の玉軸受１０ａ、１０ｂにより、上記回転軸２に対
して捩れの位置方向で回転のみ自在に支持し、このウォ
ーム９と上記ウォームホイール７とを噛合させている。
上記ウォーム９の基端面（図３の右端面）には直径方向
に亙る切り欠き１１を、上記駆動軸５の先端面（図３の
左端面）には直径方向に亙る突片１２を、それぞれ形成
している。そして、これら切り欠き１１と突片１２とを
係合させる事により、上記駆動軸５の回転をウォーム９
に伝達自在としている。

【００１０】又、上記ハウジング１の側面で、上記ウォ
ームホイール７の外周面に対向する部分には、図３〜５
に示す様にシリンダ孔１３を、上記ハウジング１の断面
の直径方向に亙って形成している。そして、このシリン
ダ孔１３内にストッパ部材１４を、このシリンダ孔１３
の軸方向（ハウジング１の軸に対して直角方向で、図３
〜４の左右方向、図５の表裏方向）に亙る変位自在に嵌
装している。このストッパ部材１４は、上記シリンダ孔
１３の内側にがたつきなく嵌合自在なピストン部１５
と、このピストン部１５の内端面（図３〜４の右端面）
中央部に直径方向に亙って形成されたくさび状の係合部
１６と、上記ピストン部１５の外端面（図３〜４の左端
面）にその基端部（図３〜４の右端部）を結合固定した
ロッド部１７とを備える。又、上記シリンダ孔１３の一
部内周面には、このシリンダ孔１３の軸方向に亙る係合
溝１８を、上記ピストン部１５の一部外周面には係合突
起１９を、それぞれ形成し、これら係合溝１８と係合突
起１９とを、摺動自在に係合させている。従って上記ス
トッパ部材１４は、上記シリンダ孔１３の軸方向に変位
するが、このシリンダ孔１３内で回転する事はない。

【００１１】又、上記シリンダ孔１３の外端開口部（図
３〜４の左端開口部）には蓋体２０を螺合固定し、この
蓋体２０の中心部に形成した貫通孔２１に、上記ロッド
部１７を挿通している。この挿通部はゴム等の弾性材製
のシールカバー２２により覆って、上記シリンダ孔１３
内への塵芥等の進入を防止している。又、上記蓋体２０
の内端面（図３〜４の右端面）と上記ピストン部１５の
外端面外周寄り部分との間には圧縮ばね２３を設けて、
上記ストッパ部材１４に、内方（図３〜４の右方）に向
く弾力を付与している。従って上記ストッパ部材１４を
構成する係合部１６は、外力が作用しない限り前記ハウ
ジング１の内周面から突出し、図３に示す様に、減速機
構成部材である前記ウォームホイール７の外周面に形成
した歯と係合して、このウォームホイール７の回転を阻
止する。そして、前記減速機６による前記電動モータ４
と回転軸２との間での、回転運動の伝達を不能とする。

【００１２】更に、上記ロッド部１７の先端部（図３〜
４の左端部）で上記シールカバー２２から突出した部分
には、ケーブル２４の一端を結合している。そして、こ
のケーブル２４の他端を、図６に示す様なレバー２５の
中間部に結合している。このレバー２５は、基端部（図
６の下端部）を枢軸５４により揺動自在に枢支したもの
で、上記ケーブル２４の押し引きと、前記電動モータ４
への通電を制御する為のスイッチ２６のＯＮ・ＯＦＦを
行なう。即ち、上記レバー２５が図６の実線位置にある
場合には、上記ケーブル２４は引かれず、上記ストッパ
部材１４は前記圧縮ばね２３の弾力により変位し、前記
係合部１６とウォームホイール７の歯とが係合する。こ
れに対して、上記レバー２５が、同図の鎖線ａ位置に変
位すると、上記ケーブル２４が引かれて上記係合部１６
とウォームホイール７の歯との係合が外れる。更に、上
記レバー２５が同図の鎖線ｂ位置にまで変位すると、こ
のレバー２５が上記スイッチ２６の突片２７を押し、こ
のスイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り換えて、上記電動
モータ４に通電する。尚、この電動モータ４の回転方向
の切り換えは、別途設けた切換スイッチにより行なう。

【００１３】一方、前記回転軸２の基端部を除く部分に
は、断面が円弧形の螺旋溝を形成する事により、ボール
ねじ部２８としている。そしてこのボールねじ部２８の
周囲にボールナット２９を、複数のボール３０、３０を
介して螺合させている。そして、このボールナット２９
の先端部（図１〜２の右端部）に形成した結合筒部５３
に、円筒状の出力軸３１の基端部（図１〜２の左端部）
を螺合固定している。又、上記ボールナット２９及び出
力軸３１の周囲は円筒状のカバー３２により覆うと共
に、このカバー３２の先端部（図１の右端部）内周面と
上記出力軸３１の外周面との間に、シールリング３３を
設けている。尚、上記出力軸３１及びボールナット２９
は、この出力軸３１の先端部（図１の右端部）を所定部
分に結合する事により、回転防止が図られる。従って、
キャブチルト機構等に電動式リニアアクチュエータを組
み付けた状態では、上記ボールナット２９は上記回転軸
２の周囲に、この回転軸２の軸方向（図１〜２の左右方
向、図３の表裏方向）に亙る変位のみを自在に支持され
る。

【００１４】又、上記カバー３２の基端部（図１〜２の
左端部）と先端部とには、それぞれリミットスイッチ３
４ａ、３４ｂを設け、上記ボールナット２９の位置に応
じて、何れかのリミットスイッチ３４ａ、３４ｂがＯＮ
・ＯＦＦする様にしている。即ち、基端部に設けたリミ
ットスイッチ３４ａは、上記ボールナット２９がボール
ねじ部２８の基端部に移動し、電動式リニアアクチュエ
ータが縮み切った状態でＯＮ・ＯＦＦする。これに対し
て先端部に設けたリミットスイッチ３４ｂは、上記ボー
ルナット２９がボールねじ部２８の先端部に移動し、電
動式リニアアクチュエータが伸び切った状態でＯＮ・Ｏ
ＦＦする。前記電動モータ４への通電は、これら各リミ
ットスイッチ３４ａ、３４ｂの検出信号に基づいて制御
される。即ち、電動式リニアアクチュエータが縮み切っ
た状態から更に縮ませる方向に通電したり、或は伸び切
った状態から更に伸ばす方向に通電する事を防止する。

【００１５】又、前記回転軸２の一部で上記ボールねじ
部２８の基端部分には、このボールねじ部２８側が大径
となった段部３５を形成している。そして、この段部３
５に、厚肉で円輪形の間座３６の片面（図１〜２の右側
面）内周寄り部分を突き当てている。従って、上記回転
軸２に図１〜２の左方向に加わる圧縮スラスト荷重は、
上記間座３６に伝達される。又、この間座３６の内周縁
は上記回転軸２の外周面に、締まり嵌めにより嵌合して
いるか、或は非円形周面同士で嵌合している。従って上
記間座３６は、上記回転軸２と共に回転する。

【００１６】又、上記回転軸２の一部で、前記ウォーム
ホイール７の設置部分と上記ボールねじ部２８の基端部
との間部分には、円筒状の間筒３７を、滑り軸受３８を
介して回転自在に支持している。そして、この間筒３７
の外周面と前記ハウジング１の内周面との間に、一方向
クラッチの一種であるローラクラッチ３９を設けてい
る。即ち、内周面をカム面とした外輪４０を上記ハウジ
ング１に内嵌固定し、この外輪４０がハウジング１に対
して回転しない様にしている。そして、この外輪４０の
内周面と上記間筒３７の外周面との間に、複数本のロー
ラ４１、４１を設けている。周知の様にこれら各ローラ
４１、４１は、図示を省略した回転しない保持器との間
に設けられたばねにより、円周方向一方向に弾性的に押
圧されている。従って、上記間筒３７が所定方向に回転
する場合には上記各ローラ４１、４１が上記カム面に食
い込む事なく、この間筒３７の回転が許容される。これ
に対して、上記間筒３７が逆方向に回転すると、上記各
ローラ４１、４１が上記カム面に食い込み、上記間筒３
７がハウジング１の内側で回転しなくなる。

【００１７】又、上記間筒３７の軸方向一端部（図１〜
２の右端部）には外向フランジ状の鍔部４２を形成し、
この鍔部４２の片面（図１〜２の右面）と上記間座３６
の他面（図１〜２の左面）との間に、摩擦プレート４３
を挟持している。この摩擦プレート４３は、少なくとも
軸方向両側面を摩擦係数の大きな材料により造られて、
相手面である前記間座３６の他面及び上記間筒３７の一
端面と摩擦係合する。但し、摩擦係合状態を一定にする
為、間座３６と間筒３７とが相対回転した状態では、何
れか一方の摩擦係合面が摺動（相対変位）し、他方の摩
擦係合面が相対変位する事のない様にする事が好まし
い。従って、間座３６の他面と摩擦プレート４３の片面
（図１〜２の右面）とは接着しても良い。更に、上記鍔
部４２の他面（図１〜２の左面）と、上記ハウジング１
の内面に形成した段部４７との間には、スラストころ軸
受４８を設けている。このスラストころ軸受４８が、特
許請求の範囲に記載した、回転軸から間筒の軸方向一端
面側に加わるスラスト荷重を支承する軸受に相当する。

【００１８】尚、図示の例では、前記ウォームホイール
７の片側面（図１〜２の右側面）と、前記玉軸受３ａを
構成する外輪４４の一端面（図１〜２の左端面）との間
に、それぞれが円輪状に形成されたスペーサ４５と滑り
軸受４６とを挟持している。本例の電動式リニアアクチ
ュエータは、主として圧縮方向のスラスト荷重が作用す
る部分に使用するが、稀に引っ張り方向のスラスト荷重
が加わる場合も考えられる。上記スペーサ４５及び滑り
軸受４６は、この様な場合に、上記ウォームホイール７
の設置部分にがたつきが生じない様にする為に設けてい
る。

【００１９】上述の様に構成される本発明の電動式リニ
アアクチュエータは、例えば前記ハウジング１の基端部
（図１〜２の左端部）に形成した固定側取付部４９を固
定軸に、前記出力軸３１の先端部（図１の右端部）に形
成した変位側取付部５０を変位軸に、それぞれ枢支す
る。この変位軸は上記固定軸に近づく方向に変位する傾
向となっているので、本例の電動式リニアアクチュエー
タは、上記出力軸３１に圧縮方向のスラスト荷重が加わ
る状態で使用される。この様に組み付けられた状態で本
発明の電動式リニアアクチュエータは、次の様に作用す
る事により、電動モータ４の駆動軸５の回転方向に基づ
いて上記出力軸３１を軸方向に亙って変位させる。

【００２０】先ず、上記電動モータ４の駆動軸５を正転
させ、上記出力軸３１を上記スラスト荷重に抗し変位さ
せる事により、電動式リニアアクチュエータを伸長させ
る際の作用に就いて説明する。この場合には、前記レバ
ー２５を、図６の鎖線ｂ位置に変位させ、前記ストッパ
部材１４に設けた係合部１６とウォームホイール７の歯
との係合を外すと共に、前記電動モータ４に通電する。
電動モータ４の駆動軸５が回転すると、減速機６を介し
て回転軸２が所定方向に回転する。この様に回転軸２が
所定方向に回転する場合には、ローラクラッチ３９はロ
ックする事なく、間筒３７はハウジング１に対して回転
する。従ってこの状態では、間筒３７と摩擦プレート４
３と間座３６とは回転軸２と共に回転し、これら各部材
３７、４３、３６の存在が、この回転軸２の回転に対し
抵抗とはならない。又、ローラクラッチ３９はころ軸受
の如く作用して、上記間筒３７の回転を許容する。従っ
て、一方向クラッチであるローラクラッチ３９の存在
が、回転軸２の回転に対し抵抗となる事もない。

【００２１】この結果、上記駆動軸５の正転に伴って上
記回転軸２が、所定方向に円滑に回転する。そして、こ
の回転軸２のボールねじ部２８に螺合したボールナット
２９が軸方向（図１〜２の右方）に変位し、上記出力軸
３１を上記スラスト荷重に抗して変位させる。この際、
上述の様に、逆転防止機構を構成する上記間筒３７と摩
擦プレート４３と間座３６とローラクラッチ３９との存
在が出力軸３１を変位させる事に対し抵抗とはならな
い。従って、上記電動モータ４の駆動力は上記出力軸３
１を変位させる事に有効に使われる。この結果、電動モ
ータ４として特に大型のものを使用したり、或は減速機
６の減速比（トルクの増大比）を大きくしなくても、十
分に電動式リニアアクチュエータを伸長させる事ができ
る。又、減速機６は動力の伝達方向に可逆性を有するも
ので良く、本例の様にウォーム減速機を使用する場合で
も、ウォーム９のリード角を大きくする事により噛合効
率を向上させ、小型の電動モータ４で十分な動作速度を
確保する事ができる。

【００２２】次に、上記電動モータ４への通電を停止す
る際には、前記レバー２５を、図６の実線位置に変位さ
せる。この様にして電動モータ４への通電を停止し、駆
動軸５を停止させた状態では、上記スラスト荷重に基づ
いて出力軸３１からボールナット２９、複数のボール３
０、３０を介してボールねじ部２８に加わる力により、
上記回転軸２が上記所定方向とは反対方向に回転する傾
向となる。同時に上記間筒３７が、この回転軸２と同方
向に回転する傾向となる。この結果、上記ローラクラッ
チ３９がロックし、上記間筒３７がハウジング１に対し
て回転しなくなる。この状態では、上記回転軸２を回転
させる為には、上記摩擦プレート４３の側面と、相手面
である前記間座３６の他面又は鍔部４２の片面とを滑ら
せる必要がある。従って、これら摩擦プレート４３の側
面と間座３６の他面及び鍔部４２の片面との間の摩擦係
数を設計的に定められる所望値に規制する事により、上
記スラスト荷重に基づいて上記回転軸２が回転する事を
防止できる。

【００２３】しかも、上述の様にレバー２５を図６の実
線位置に変位させて電動モータ４への通電を停止した状
態では、前記ケーブル２４が前記ストッパ部材１４をシ
リンダ孔１３内に押し込み、このストッパ部材１４に設
けた係合部１６が、前記ウォームホイール７の歯と係合
し、このウォームホイール７の回転を阻止する。この
為、上記電動モータ４の駆動軸５と上記回転軸２との間
での回転運動の伝達が不能となる。従って、仮に上記ロ
ーラクラッチ３９と摩擦プレート４３との一方又は双方
の機能が喪失しても、上記回転軸２が回転する事はなく
なる。即ち、ローラクラッチ３９の構成部品が破損し
て、このローラクラッチ３９の回転阻止機能が喪失した
り、或は摩擦プレート４３に油が付着して前記間座３６
と間筒３７との相対回転が可能になったりしても、上記
回転軸２の回転が確実に防止される。この結果、電動式
リニアアクチュエータが圧縮方向のスラスト荷重に基づ
いて収縮する事を確実に防止して、キャブチルト機構
等、この電動式リニアアクチュエータを組み込んだ機械
装置の安全性を十分に確保できる。尚、上記ストッパ部
材１４がハウジング１内に進入した状態で、上記係合部
１６がウォームホイール７の歯の先端部に突き当たる場
合もある。この様な場合でも、ウォームホイール７が少
し回転すると、前記圧縮ばね２３の弾力により、上記係
合部１６と歯とが確実に係合する。

【００２４】更に、上記駆動軸５を逆転させる為には、
やはり前記レバー２５を、図６の鎖線ｂ位置に変位させ
る。そして、前記駆動軸５を、前記所定方向とは逆方向
に回転させる。この状態で上記回転軸２には、上記スラ
スト荷重に基づいて加わるトルクに加えて、上記駆動軸
５から減速機６を介して伝達されるトルクが、上記反対
方向に加わる。従って上記駆動軸５は、上記摩擦プレー
ト４３の側面と間筒３７の一端面との間に作用する摩擦
力に抗して回転する。この際、この摩擦力が上記駆動軸
５の回転に対する抵抗となるので、この駆動軸５の回転
が急激に行なわれる事が防止される。従って、上記摩擦
プレート４３の側面と間筒３７の一端面との間の摩擦係
数、並びに電動モータ４の駆動トルクを適正値にすれ
ば、小型の電動モータ４で電動式リニアアクチュエータ
の伸長だけでなく収縮を円滑に行なわせる事ができる。

【００２５】次に、図７〜８は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合には、ストッパ部材１
４の係合部１６との係合により回転を阻止される減速機
構成部材を、ウォーム９としている。この為に本例の場
合には、ハウジング１の一部にシリンダ孔１３を、上記
ウォーム９と同心に設けている。そして、このウォーム
９の先端面（図７〜８の左端面）に断面形状が略Ｖ字形
の係合凹部５１を、この先端面の直径方向に亙って形成
している。電動モータ４への通電を停止すべく、レバー
２５を図６の実線位置にまで変位させれば、上記係合部
１６と係合凹部５１とが係合して、回転軸２が回転する
事を確実に防止する。その他の部分の構成及び作用は、
前述した第１例の場合と同様である。尚、図示はしない
が、電動モータ４の一部（例えば駆動軸５の基端面）に
係合凹部を形成し、この係合凹部とストッパ部材の係合
部とを係脱させる事もできる。

【００２６】次に、図９は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合には、電動モータ４のＯＮ
・ＯＦＦと同期してＯＮ・ＯＦＦされるソレノイド５２
によりストッパ部材１４を往復移動させ、このストッパ
部材１４の係合部１６とウォーム９の先端面（図９の左
端面）に形成した係合凹部５１とを係脱する様にしてい
る。即ち、上記電動モータ４への通電時には上記ソレノ
イド５２が（例えば通電に基づいて）上記ストッパ部材
１４をウォーム９から退避させ、反対に電動モータ４へ
の非通電時には、（例えばソレノイド５２への通電停止
に伴って）上記ストッパ部材１４をウォーム９に対して
前進させる。ストッパ部材１４を変位させる部材がケー
ブル２４（図７）からソレノイド５２に変わった以外の
構成及び作用は、上述した第２例の場合と同様である。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上に述べた通り構成され作用
するので、小型且つ軽量で、しかも消費電力が少なく、
しかも高度の安全性を確保できる電動式リニアアクチュ
エータを安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】図１の左部拡大図。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図。

【図４】図３のＢ部拡大図。

【図５】図４のＣ矢視図。

【図６】ウォームホイールに対するストッパ部材の係脱
と電動モータへの通電制御とを行なう操作レバー装置の
側面図。

【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同
様の図。

【図８】ウォームの端部側面図。

【図９】本発明の実施の形態の第３例を示す、図３と同
様の図。

【符号の説明】

１ハウジング１ａ取付フランジ２回転軸３ａ、３ｂ玉軸受４電動モータ５駆動軸６減速機７ウォームホイール８円筒部９ウォーム１０ａ、１０ｂ玉軸受１１切り欠き１２突片１３シリンダ孔１４ストッパ部材１５ピストン部１６係合部１７ロッド部１８係合溝１９係合突起２０蓋体２１貫通孔２２シールカバー２３圧縮ばね２４ケーブル２５レバー２６スイッチ２７突片２８ボールねじ部２９ボールナット３０ボール３１出力軸３２カバー３３シールリング３４ａ、３４ｂリミットスイッチ３５段部３６間座３７間筒３８滑り軸受３９ローラクラッチ４０外輪４１ローラ４２鍔部４３摩擦プレート４４外輪４５スぺーサ４６滑り軸受４７段部４８スラストころ軸受４９固定側取付部５０変位側取付部５１係合凹部５２ソレノイド５３結合筒部５４枢軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、このハウジングの内側に
回転のみ自在に支持された回転軸と、正転逆転自在な電
動モータと、この電動モータの駆動軸と上記回転軸との
間に設けられて、この駆動軸のトルクを増大して上記回
転軸に伝達する、動力の伝達方向に可逆性を有する減速
機と、上記回転軸の一部に設けられたボールねじ部と、
このボールねじ部の周囲に複数のボールを介して螺合
し、上記回転軸の軸方向に亙る変位のみを自在に支持さ
れたボールナットと、基端部をこのボールナットに結合
固定された筒状の出力軸とを備えた電動式リニアアクチ
ュエータに於いて、上記回転軸の一部にこの回転軸と共
に回転自在に支持されて、この回転軸に加わるスラスト
荷重を受ける間座と、上記回転軸の周囲にこの回転軸に
対する回転を自在として支持された間筒と、この間筒の
外周面と上記ハウジングの内周面との間に設けられた一
方向クラッチと、上記間筒の軸方向一端面と上記間座と
の間に設けられた摩擦プレートと、上記間筒と上記ハウ
ジングとの間に設けられて、上記回転軸から間筒の軸方
向一端面側に加わるスラスト荷重を支承する軸受と、上
記減速機を構成し上記駆動軸の回転に伴って回転する減
速機構成部材の一部若しくは上記電動モータの一部と直
接係脱自在で、係合時にこの減速機構成部材若しくは上
記駆動軸の回転を阻止するストッパ部材とを備え、この
ストッパ部材は上記電動モータへの非通電時に上記減速
機構成部材若しくは上記電動モータの一部と係合する事
を特徴とする電動式リニアアクチュエータ。