電動アクチュエータ
【課題】各機構部のバックラッシュによる角度センサの検出精度への影響を抑制して高精度で検出可能とし、被駆動部材を高い位置精度で位置決めすることができる電動アクチュエータを提供する。
【解決手段】電動モータ１０９の回転力を、第１動力伝達機構１１１を介してボールねじ機構１０７に伝達して被駆動部材１１８を駆動すると共に、第２動力伝達機構１１２を介して角度センサ１３０に伝達して、測定軸１３１の回転角度を検出する。そして、ハウジング１０１，１０２と、電動モータ１０９、ボールねじ機構１０７、第１動力伝達機構１１１、及び第２動力伝達機構１１２のいずれか一つの回転軸との間に捩りコイルばね１３３を配設して、この捩りコイルばね１３３のばね力によって角度センサ１３０の測定軸１３１を常に所定の回転方向に付勢する。
【解決手段】電動モータ１０９の回転力を、第１動力伝達機構１１１を介してボールねじ機構１０７に伝達して被駆動部材１１８を駆動すると共に、第２動力伝達機構１１２を介して角度センサ１３０に伝達して、測定軸１３１の回転角度を検出する。そして、ハウジング１０１，１０２と、電動モータ１０９、ボールねじ機構１０７、第１動力伝達機構１１１、及び第２動力伝達機構１１２のいずれか一つの回転軸との間に捩りコイルばね１３３を配設して、この捩りコイルばね１３３のばね力によって角度センサ１３０の測定軸１３１を常に所定の回転方向に付勢する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アクチュエータに関し、より詳細には、一般産業用電動機、自動車、及び船舶などに使用される電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関でスクリューを駆動する比較的小型の船舶においては、前進方向へのスクリューの回転と、後進方向へのスクリューの回転との切換は、操作者により操作されたレバーに接続されるワイヤを介してドグクラッチを切り換え、前進用ギヤ或いは後進用ギヤに係合させることで行っている。しかるに、近年においては、船舶の大型化に伴なって切り換え操作力が重くなる傾向があるため、操作者の負担軽減や省力化のため電動アクチュエータを用いてドグクラッチの切換を行えないかという要請がある。電動アクチュエータとしては、車両の変速機用アクチュエータが種々、提案されており、これを流用することも考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２７５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の変速機用電動駆動装置は、車両変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータと、セレクト操作を行うセレクト用アクチュエータとの２つのアクチュエータを備える。セレクト用アクチュエータには、ポテンショメータなどの変位センサが配設されており、出力軸の回転角度を検出する。変位センサは、検出部に突設された係合突起を、出力軸に設けられた係合凹部に係合させることによって出力軸と連結されており、検出部に伝達される出力軸の回転角度を検出する。
【０００５】
電動アクチュエータの変位センサとしては、絶対位置が検出可能な、例えば、ポテンショメータなどが好ましく、ポテンショメータの検出可能な回転角は、通常３６０°以内の角度に設定されている。このようなポテンショメータの検出位置と、ボールねじなどのように多数回転する回転軸を備える駆動機構の位置とを、１：１で対応させるため、ポテンショメータの回転軸は、多段のギヤからなるギヤトレインなどによって大きく減速される。このため、変位センサの検出精度は、バックラッシュの影響を受けて検出精度が低下し、駆動機構による位置決め精度が低下する問題があった。
【０００６】
特に、温度変化や湿度変化が激しい環境である、自動車や船外機などで使用される場合、熱や湿度による膨張を考慮してバックラッシュが大きめに設定されることが多く、検出精度に与える影響が大きい。また、ボールとねじとの間に隙間を設けて、駆動トルクの低下を図ったボールねじ機構を駆動機構として採用する場合も、この隙間が位置決め精度を低下させる要因となる。さらに、特許文献１に記載の変速機用電動駆動装置のように、検出部の係合突起と、出力軸の係合凹部とを係合させて連結するようにした変位センサにおいては、係合突起と係合凹部との係合隙間も検出精度に影響を及ぼす。
【０００７】
また、バックラッシュがある電動アクチュエータが、振動の大きな自動車や船外機などで使用されると、振動によってギヤの歯面同士や、ボールねじ機構のボールとねじとが激しくぶつかり合って摩耗し、耐久性に悪影響を及ぼす可能性があった。
【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各機構部のバックラッシュによる角度センサの検出精度への影響を抑制して高精度で検出可能とし、被駆動部材を高い位置精度で位置決めすることができる電動アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） ハウジングに取り付けられる電動モータと、電動モータの回転軸から回転力が伝達されることにより被駆動部材を駆動する駆動機構と、電動モータの回転軸の回転力を駆動機構に伝達する第１動力伝達機構と、を備え、電動モータにより被駆動部材を駆動する電動アクチュエータであって、測定軸の回転角度を検出する角度センサと、複数のギヤを備え、電動モータの回転軸の回転力を角度センサの測定軸に伝達する第２動力伝達機構と、一端がハウジングに固定され、他端が電動モータ、駆動機構、第１動力伝達機構、及び第２動力伝達機構のいずれか一つの回転軸に固定される捩りコイルばねと、を備え、捩りコイルばねのばね力によって角度センサの測定軸を常に所定の回転方向に付勢することを特徴とする電動アクチュエータ。
（２） 捩りコイルばねは、ハウジングと、第２動力伝達機構の最終段ギヤとの間に配設されることを特徴とする（１）に記載の電動アクチュエータ。
（３） 捩りコイルばねは、ハウジングと、角度センサの測定軸との間に配設されることを特徴とする（１）に記載の電動アクチュエータ。
（４） 捩りコイルばねは、角度センサに内蔵されることを特徴とする（３）に記載の電動アクチュエータ。
（５） 捩りコイルばねは、そのばね力が電動アクチュエータが多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
（６） 第１動力伝達機構及び第２動力伝達機構は、少なくとも樹脂製ギヤを含んで構成されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動アクチュエータによれば、捩りコイルばねのばね力によって角度センサの測定軸を常に所定の回転方向に付勢するため、各機構部のバックラッシュによる角度センサの検出精度への影響を抑制して高精度で回転角度を検出することができ、これにより、被駆動部材を高い位置精度で位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電動アクチュエータの各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明に係る電動アクチュエータの第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る電動アクチュエータを採用した船外機の概略図、図２は本発明に係る電動アクチュエータの第１実施形態を説明するための断面図、図３は図２に示す捩りコイルばねを説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの縦断面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図、図４は捩りコイルばねの変形例を説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの側面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の船外機２は、船体１に固定されるケーシング２ａと、その上部に取り付けられたカウリング２ｂと、を有している。カウリング２ｂの内部には、出力軸３をケーシング２ａに延在させてなるエンジン（不図示）が搭載されている。出力軸３の下端には、傘歯車３ａが取り付けられている。
【００１４】
ケーシング２ａの下部には、プロペラ軸４が水平に配置され、回転可能に支持されている。プロペラ軸４の図中右端側は、ケーシング２ａから外部へ突出しており、その端部にプロペラ５が取り付けられている。
【００１５】
プロペラ軸４は、傘歯車３ａに噛合する前進用傘歯車６と後進用傘歯車７とを貫通しており、また傘歯車６，７の間にドグクラッチ８を配置している。プロペラ軸４に対して、ドグクラッチ８は軸線方向に相対移動可能、且つ一体的に回転するようになっており、また傘歯車６，７は相対回転可能となっている。図示していないが、ドグクラッチ８は、軸線方向両方向に向いた突起を有しており、図中左方に移動することで突起が傘歯車６の凹部と係合し、ドグクラッチ８と傘歯車６とが一体で回転する。一方、図中右方に移動することで突起が傘歯車７の凹部と係合し、ドグクラッチ８と傘歯車７とが一体で回転する。
【００１６】
ドグクラッチ８は、カム軸９により軸線方向に駆動されるようになっている。カム軸９は、操作軸１０の回転に応じて軸線方向に変位するように連結されている。操作軸１０は、リンク部材１１を介して、後述する電動アクチュエータ１００の駆動軸１１８に連結されている。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１００は、略円筒状に形成されたアルミ製のハウジング本体１０１と、その端面にボルト１０３によって組み付けられるアルミ製のカバー部材１０２と、を備える。ハウジング本体１０１の内部には、玉軸受１０４によって回転自在に支持されたねじ軸１０５と、ねじ軸１０５の軸方向に移動可能なナット１０６と、を有するボールねじ機構１０７を収容する機構室１０８が形成されている。また、カバー部材１０２の内部には、電動モータ１０９を収容するモータ室１１０と、第１動力伝達機構１１１及び第２動力伝達機構１１２（いずれもギヤトレインとして構成される）を収容するギヤ室１１３と、を有する。
【００１８】
ハウジング本体１０１に設けられる玉軸受１１４により、一端が回転自在に支持された電動モータ１０９の回転軸１１５には、金属製の第１ギヤ１１６が圧入されており、回転軸１１５と一体となって回転する。第１ギヤ１１６は、ギヤ室１１３内に突出するねじ軸１０５の一端に固定される樹脂製の第２ギヤ１１７の大ギヤ部１１７ａと噛合する。第１ギヤ１１６及び第２ギヤ１１７の大ギヤ部１１７ａは、第１動力伝達機構１１１を構成し、電動モータ１０９の回転軸１１５の回転力をボールねじ機構１０７のねじ軸１０５に伝達する。
【００１９】
ボールねじ機構１０７のねじ軸１０５は、円筒状のナット１０６を貫通している。ナット１０６の内周面には、ねじ軸１０５の雄ねじ溝に対向して雌ねじ溝が形成されており、両ねじ溝によって形成される螺旋状の空間（転走路）には、多数のボール（図示せず）が転動自在に配置されている。ナット１０６は、ハウジング本体１０１に対して回り止め（図示せず）が設けられ、機構室１０８内において、軸線方向に相対移動可能となっている。
【００２０】
そして、軸線方向移動要素であるナット１０６と、回転要素であるねじ軸１０５と、転動体であるボール（図示せず）とでボールねじ機構１０７を構成し、このボールねじ機構１０７と、以下の駆動軸１１８とで駆動機構を構成する。なお、電動アクチュエータ１００の駆動トルクを低減するためには、ねじ軸１０５とボールとの間に予圧が付与されていないボールねじ機構１０７を用いることができる。
【００２１】
ねじ軸１０５の左端は、被駆動部材である丸軸状の駆動軸１１８の軸心を通って形成される袋孔１１９内に収容されている。駆動軸１１８は、ハウジング本体１０１に対してブッシュ１２０によって軸線方向に移動可能に支持されており、ハウジング本体１０１から出没自在となっている。また、ブッシュ１２０の左方（外部側）にはシール１２１が配置されて、ハウジング本体１０１と駆動軸１１８との間から海水や塵埃等の異物が侵入することを防止している。
【００２２】
駆動軸１１８の右端は、ナット１０６に対して同軸に嵌合し、コッタ１２２で一体的に連結されている。これにより、駆動軸１１８はナット１０６と一体となって軸線方向に移動する。なお、ハウジング本体１０１から突出した駆動軸１１８の左端部には、リンク部材１１（図１参照）に連結するための雌ねじ１２３が形成されている。
【００２３】
一方、ねじ軸１０５に固定される第２ギヤ１１７の小ギヤ部１１７ｂは、一端がハウジング本体１０１に固定されてねじ軸１０５と平行に設けられる第１アイドラ軸１２４に遊嵌する樹脂製の第３ギヤ１２５の大ギヤ部１２５ａと噛合する。この第３ギヤ１２５の小ギヤ部１２５ｂは、一端がカバー部材１０２に固定されてねじ軸１０５と平行に設けられる第２アイドラ軸１２６に遊嵌する樹脂製の第４ギヤ１２７の大ギヤ部１２７ａと噛合している。さらに、第４ギヤ１２７の小ギヤ部１２７ｂは、第１アイドラ軸１２４の右端に遊嵌する樹脂製のセンサギヤ１２８に噛合している。
【００２４】
カバー部材１０２には、第１アイドラ軸１２４の軸心の延長線上にセンサ取付穴１２９が貫通して形成されており、このセンサ取付穴１２９に測定軸１３１が挿入された角度センサ１３０が、取付けねじ１３２によってカバー部材１０２に固定されている。センサギヤ１２８は、角度センサ１３０の測定軸１３１に一体的に連結されており、一体となって回転する。
【００２５】
ここで、第１ギヤ１１６、第２ギヤ１１７、第３ギヤ１２５、第４ギヤ１２７、及びセンサギヤ１２８は、第２動力伝達機構１１２を構成し、電動モータ１０９の回転軸１１５の回転力を、角度センサ１３０の測定軸１３１に伝達する。また、カバー部材１０２は、各ギヤに異物が侵入しないように密閉するギヤカバーとしての機能を有する。なお、噛合するギヤの樹脂素材を互いに異なるものにすると、摩滅を抑制できるので好ましい。
【００２６】
角度センサ１３０は、例えば、ポテンショメータであり、測定軸１３１の所定範囲（例えば１８０°）の回転角度を、連続して精度良く検出できるものである。そして、図２及び図３に示すように、センサギヤ１２８と角度センサ１３０との間には、捩りコイルばね１３３が配設されている。具体的には、捩りコイルばね１３３の一端（図中右端部）１３３ａは、カバー部材１０２の内壁面に形成された係止穴１３４に嵌合し、他端（図中左端部）１３３ｂは、センサギヤ１２８に形成された係合穴１３５に嵌合している。
【００２７】
捩りコイルばね１３３は、捩られた状態、即ち、初期ばね力が設定された状態で、その両端部１３３ａ，１３３ｂが係止穴１３４及び係合穴１３５にそれぞれ嵌合している。これにより、センサギヤ１２８は、捩りコイルばね１３３のばね力によって、常に所定の回転方向に付勢されているので、ギヤトレインで構成される第１動力伝達機構１１１及び第２動力伝達機構１１２の各ギヤは一回転方向に偏った状態で噛合しており、これにより各ギヤ間のバックラッシュが相殺された状態となっている。
【００２８】
捩りコイルばね１３３は、電動アクチュエータ１００が多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されるのが好ましい。これにより、多用されるストローク範囲において、各ギヤの歯面に作用する面圧を低減することができ、ギヤの耐久性を向上させることができる。
【００２９】
ここで、多用されるストローク近傍とは、電動アクチュエータ１００が船外機２の前後進切換えに使用される場合は、前進側に相当する。さらに、具体的には、ねじ軸１０５のねじ溝が右ねじであり、駆動軸１１８がハウジング本体１０１内に収容される方向に移動する状態（図２に示す状態）が船外機２の前進側に対応し、ハウジング本体１０１から突出する方向に移動する状態が後進側に対応するように、リンク部材１１を介して操作軸１０に連結されている場合（図１参照）、捩りコイルばね１３３としては、図３に示す右捩りコイルばねを使用するのが好ましい。これにより、ドグクラッチ８を前進側に切り替えるべく、駆動軸１１８を図２において右方向に移動させるため、ねじ軸１０５を右回転させると、捩りコイルばね１３３は、ばね力が弱まる方向に捩られる。これにより、多用される前進側において作用する各ギヤは、比較的弱い付勢力よってバックラッシュが解消されるので、耐久性の向上に寄与する。
【００３０】
次に、本実施形態の動作について説明する。図１において、傘歯車３ａは、前進用傘歯車６と後進用傘歯車７のいずれにも常時噛合しているから、内燃機関が動作している限り、傘歯車３ａから動力を伝達された傘歯車６，７は互いに逆方向に回転している。しかしながら、ドグクラッチ８がいずれの傘歯車６，７とも係合していないニュートラル状態においては、出力軸３の動力はプロペラ軸４に伝達されずプロペラ５は回転しない。なお、ニュートラル状態におけるナット１０６の位置は、機構室１０８の軸方向略中央の図２に破線で示すニュートラル位置に位置しているものとする。
【００３１】
ここで、ニュートラル状態から、操作者が不図示のレバーを前進方向に操作すると、図２において、電動モータ１０９の回転軸１１５が所定の方向に回転する（例えば、左回転）。回転軸１１５の回転力は、第１ギヤ１１６，第２ギヤ１１７を介してねじ軸１０５に伝達されてねじ軸１０５を右回転させるので、ナット１０６は図中破線で示すニュートラル位置から右方向へ移動する。
【００３２】
ナット１０６の右方向への変位に伴って駆動軸１１８も右方向に移動し、これにより図１において、リンク部材１１を介して操作軸１０が所定の方向に回転してカム軸９が左方に移動し、ドグクラッチ８を前進用傘歯車６と係合させる。これにより出力軸３の動力は、傘歯車３ａ，６及びドグクラッチ８を介してプロペラ軸４に伝達されてプロペラ５を正回転させる。
【００３３】
このとき、センサギヤ１２８は左回転するので、角度センサ１３０とセンサギヤ１２８との間に配設される捩りコイルばね（右捩りコイルばね）１３３は、ばね力が弱まる方向に捩られる。即ち、多用される前進側では、捩りコイルばね１３３のばね力によって、各ギヤの歯面に作用する面圧が低くなり、耐久性が向上する。
【００３４】
一方、回転軸１１５の回転力は、第１ギヤ１１６，第２ギヤ１１７，第３ギヤ１２５、第４ギヤ１２７，センサギヤ１２８を介して角度センサ１３０の測定軸１３１に伝達される。測定軸１３１の回転に応じた信号は、角度センサ１３０から信号線１３６を介して駆動回路（図示せず）に入力され、ねじ軸１０５が所定の回転量だけ回転したと判断されると、駆動回路は電動モータ１０９への電力供給を停止させる。
【００３５】
これに対し、操作者が不図示のレバーを後進方向に操作すると、電動モータ１０９の回転軸１１５が逆方向（例えば、右方向）に回転し、上述とは逆に作動して電動アクチュエータ１００の駆動軸１１８が図２中左方向に移動する。これにより、図１において、リンク部材１１を介して操作軸１０が逆方向に回転してカム軸９が右方に移動し、ドグクラッチ８を後進用傘歯車７と係合させる。これにより出力軸３の動力は、傘歯車３ａ，７及びドグクラッチ８を介してプロペラ軸４に伝達され、プロペラ５を逆回転させる。
【００３６】
ドグクラッチ８の前進、後進への切り替え時に、電動モータ１０９の回転軸１１５の回転は、第２動力伝達機構１１２の各ギヤ１１６，１１７，１２５，１２７，１２８を介して角度センサ１３０の測定軸１３１に伝達されるが、互いに噛合する各ギヤは、捩りコイルばね１３３のばね力によって常に所定の回転方向に偏った状態で噛合しており、各ギヤ間のバックラッシュが相殺されている。また、温度や湿度の変化によってバックラッシュ量が変動しても、これに自動的に追従してバックラッシュを相殺することができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、捩りコイルばね１３３のばね力によって角度センサ１３０の測定軸１３１を常に所定の回転方向に付勢するため、各機構部のバックラッシュによる角度センサ１３０の検出精度への影響を抑制して高精度で回転角度を検出することができ、これにより、駆動軸１１８を高い位置精度で位置決めすることができる。
【００３８】
また、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、各機構部のバックラッシュを防止することができるので、正逆切り替え時のロストモーションを低減することができる。また、第１及び第２動力伝達機構１１１，１１２の各ギヤのバックラッシュを防止することができるので、例え、電動アクチュエータ１００に振動が作用しても、各ギヤがぶつかり合うことはない。これにより、各ギヤの摩滅を防止することができるので、電動アクチュエータ１００の耐久性を向上することができる。
【００３９】
また、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、捩りコイル１３３ばねのばね力が、電動アクチュエータ１００が多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されるため、多用されるストローク近傍での各機構部の摩耗を低減することができ、電動アクチュエータ１００の耐久性を向上することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、第１及び第２動力伝達機構１１１，１１２が樹脂製ギヤを含んで構成されるため、多数のギヤからなり、減速比が大きなギヤトレインを安価に製作することができる。
【００４１】
なお、捩りコイルばねの変形例として、図４に示す捩りコイルばね１３７を使用してもよい。この捩りコイルばね１３７は、その両端１３７ａ，１３７ｂが径方向に折り曲げられており、一端１３７ａをカバー部材１０２に嵌合させ、他端１３７ｂをセンサギヤ１２８に嵌合させるようにする。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、図５を参照して、本発明に係る電動アクチュエータの第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の電動アクチュエータでは、捩りコイルばねが角度センサに内蔵されている以外は、第１実施形態の電動アクチュエータと同様であるので、角度センサの部分のみを図示し、同一部分には同一符号又は相当符号を付して、その説明を簡略化又は省略する。
図５は本発明に係る電動アクチュエータの第２実施形態を説明するための要部断面図である。
【００４３】
図５に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１００の角度センサ１３０は、測定部１４２がセンサブロック１４０に設けられるセンサ室１４１に収容されて一体に組み付けられている。センサブロック１４０は、取付けねじ１３２によってカバー部材１０２に固定され、測定部（回転部）１４２がセンサギヤ１２８に連結する。そして、捩りコイルばね１３３は、その一端１３３ａが角度センサ１３０の測定部１４２に固定され、他端１３３ｂがセンサ室１４１の側壁１４１ａに固定されて、センサ室１４１に内蔵されている。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００４４】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、各実施形態では、電動アクチュエータは、船外機の前後進切換えに用いられるものとして説明したが、これに限定されず、自動車、自動二輪車、バス、トラック、バギー車などの車両のトランスミッションの切換えに用いてもよい。この場合、捩りコイルばねのばね力をドライブレンジ付近で小さくなるように設定する方が耐久性の観点から好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る電動アクチュエータを採用した船外機の概略図である。
【図２】本発明に係る電動アクチュエータの第１実施形態を説明するための断面図である。
【図３】図２に示す捩りコイルばねを説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの縦断面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図である。
【図４】捩りコイルばねの変形例を説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの側面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図である。
【図５】本発明に係る電動アクチュエータの第２実施形態を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００ 電動アクチュエータ
１０１ ハウジング本体（ハウジング）
１０２ カバー部材（ハウジング）
１０７ ボールねじ機構（駆動機構）
１０９ 電動モータ
１１１ 第１動力伝達機構
１１２ 第２動力伝達機構
１１５ 電動モータの回転軸
１１６ 第１ギヤ（ギヤ）
１１７ 第２ギヤ（ギヤ）
１１８ 駆動軸（被駆動部材）
１２５ 第３ギヤ（ギヤ）
１２７ 第４ギヤ（ギヤ）
１２８ センサギヤ（第２動力伝達機構の最終段ギヤ）
１３０ 角度センサ
１３１ 測定軸
１３３ 捩りコイルばね
１３３ａ 捩りコイルばねの一端
１３３ｂ 捩りコイルばねの他端
１３７ 捩りコイルばね
１３７ａ 捩りコイルばねの一端
１３７ｂ 捩りコイルばねの他端
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アクチュエータに関し、より詳細には、一般産業用電動機、自動車、及び船舶などに使用される電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関でスクリューを駆動する比較的小型の船舶においては、前進方向へのスクリューの回転と、後進方向へのスクリューの回転との切換は、操作者により操作されたレバーに接続されるワイヤを介してドグクラッチを切り換え、前進用ギヤ或いは後進用ギヤに係合させることで行っている。しかるに、近年においては、船舶の大型化に伴なって切り換え操作力が重くなる傾向があるため、操作者の負担軽減や省力化のため電動アクチュエータを用いてドグクラッチの切換を行えないかという要請がある。電動アクチュエータとしては、車両の変速機用アクチュエータが種々、提案されており、これを流用することも考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２７５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の変速機用電動駆動装置は、車両変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータと、セレクト操作を行うセレクト用アクチュエータとの２つのアクチュエータを備える。セレクト用アクチュエータには、ポテンショメータなどの変位センサが配設されており、出力軸の回転角度を検出する。変位センサは、検出部に突設された係合突起を、出力軸に設けられた係合凹部に係合させることによって出力軸と連結されており、検出部に伝達される出力軸の回転角度を検出する。
【０００５】
電動アクチュエータの変位センサとしては、絶対位置が検出可能な、例えば、ポテンショメータなどが好ましく、ポテンショメータの検出可能な回転角は、通常３６０°以内の角度に設定されている。このようなポテンショメータの検出位置と、ボールねじなどのように多数回転する回転軸を備える駆動機構の位置とを、１：１で対応させるため、ポテンショメータの回転軸は、多段のギヤからなるギヤトレインなどによって大きく減速される。このため、変位センサの検出精度は、バックラッシュの影響を受けて検出精度が低下し、駆動機構による位置決め精度が低下する問題があった。
【０００６】
特に、温度変化や湿度変化が激しい環境である、自動車や船外機などで使用される場合、熱や湿度による膨張を考慮してバックラッシュが大きめに設定されることが多く、検出精度に与える影響が大きい。また、ボールとねじとの間に隙間を設けて、駆動トルクの低下を図ったボールねじ機構を駆動機構として採用する場合も、この隙間が位置決め精度を低下させる要因となる。さらに、特許文献１に記載の変速機用電動駆動装置のように、検出部の係合突起と、出力軸の係合凹部とを係合させて連結するようにした変位センサにおいては、係合突起と係合凹部との係合隙間も検出精度に影響を及ぼす。
【０００７】
また、バックラッシュがある電動アクチュエータが、振動の大きな自動車や船外機などで使用されると、振動によってギヤの歯面同士や、ボールねじ機構のボールとねじとが激しくぶつかり合って摩耗し、耐久性に悪影響を及ぼす可能性があった。
【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各機構部のバックラッシュによる角度センサの検出精度への影響を抑制して高精度で検出可能とし、被駆動部材を高い位置精度で位置決めすることができる電動アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） ハウジングに取り付けられる電動モータと、電動モータの回転軸から回転力が伝達されることにより被駆動部材を駆動する駆動機構と、電動モータの回転軸の回転力を駆動機構に伝達する第１動力伝達機構と、を備え、電動モータにより被駆動部材を駆動する電動アクチュエータであって、測定軸の回転角度を検出する角度センサと、複数のギヤを備え、電動モータの回転軸の回転力を角度センサの測定軸に伝達する第２動力伝達機構と、一端がハウジングに固定され、他端が電動モータ、駆動機構、第１動力伝達機構、及び第２動力伝達機構のいずれか一つの回転軸に固定される捩りコイルばねと、を備え、捩りコイルばねのばね力によって角度センサの測定軸を常に所定の回転方向に付勢することを特徴とする電動アクチュエータ。
（２） 捩りコイルばねは、ハウジングと、第２動力伝達機構の最終段ギヤとの間に配設されることを特徴とする（１）に記載の電動アクチュエータ。
（３） 捩りコイルばねは、ハウジングと、角度センサの測定軸との間に配設されることを特徴とする（１）に記載の電動アクチュエータ。
（４） 捩りコイルばねは、角度センサに内蔵されることを特徴とする（３）に記載の電動アクチュエータ。
（５） 捩りコイルばねは、そのばね力が電動アクチュエータが多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
（６） 第１動力伝達機構及び第２動力伝達機構は、少なくとも樹脂製ギヤを含んで構成されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動アクチュエータによれば、捩りコイルばねのばね力によって角度センサの測定軸を常に所定の回転方向に付勢するため、各機構部のバックラッシュによる角度センサの検出精度への影響を抑制して高精度で回転角度を検出することができ、これにより、被駆動部材を高い位置精度で位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電動アクチュエータの各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明に係る電動アクチュエータの第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る電動アクチュエータを採用した船外機の概略図、図２は本発明に係る電動アクチュエータの第１実施形態を説明するための断面図、図３は図２に示す捩りコイルばねを説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの縦断面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図、図４は捩りコイルばねの変形例を説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの側面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の船外機２は、船体１に固定されるケーシング２ａと、その上部に取り付けられたカウリング２ｂと、を有している。カウリング２ｂの内部には、出力軸３をケーシング２ａに延在させてなるエンジン（不図示）が搭載されている。出力軸３の下端には、傘歯車３ａが取り付けられている。
【００１４】
ケーシング２ａの下部には、プロペラ軸４が水平に配置され、回転可能に支持されている。プロペラ軸４の図中右端側は、ケーシング２ａから外部へ突出しており、その端部にプロペラ５が取り付けられている。
【００１５】
プロペラ軸４は、傘歯車３ａに噛合する前進用傘歯車６と後進用傘歯車７とを貫通しており、また傘歯車６，７の間にドグクラッチ８を配置している。プロペラ軸４に対して、ドグクラッチ８は軸線方向に相対移動可能、且つ一体的に回転するようになっており、また傘歯車６，７は相対回転可能となっている。図示していないが、ドグクラッチ８は、軸線方向両方向に向いた突起を有しており、図中左方に移動することで突起が傘歯車６の凹部と係合し、ドグクラッチ８と傘歯車６とが一体で回転する。一方、図中右方に移動することで突起が傘歯車７の凹部と係合し、ドグクラッチ８と傘歯車７とが一体で回転する。
【００１６】
ドグクラッチ８は、カム軸９により軸線方向に駆動されるようになっている。カム軸９は、操作軸１０の回転に応じて軸線方向に変位するように連結されている。操作軸１０は、リンク部材１１を介して、後述する電動アクチュエータ１００の駆動軸１１８に連結されている。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１００は、略円筒状に形成されたアルミ製のハウジング本体１０１と、その端面にボルト１０３によって組み付けられるアルミ製のカバー部材１０２と、を備える。ハウジング本体１０１の内部には、玉軸受１０４によって回転自在に支持されたねじ軸１０５と、ねじ軸１０５の軸方向に移動可能なナット１０６と、を有するボールねじ機構１０７を収容する機構室１０８が形成されている。また、カバー部材１０２の内部には、電動モータ１０９を収容するモータ室１１０と、第１動力伝達機構１１１及び第２動力伝達機構１１２（いずれもギヤトレインとして構成される）を収容するギヤ室１１３と、を有する。
【００１８】
ハウジング本体１０１に設けられる玉軸受１１４により、一端が回転自在に支持された電動モータ１０９の回転軸１１５には、金属製の第１ギヤ１１６が圧入されており、回転軸１１５と一体となって回転する。第１ギヤ１１６は、ギヤ室１１３内に突出するねじ軸１０５の一端に固定される樹脂製の第２ギヤ１１７の大ギヤ部１１７ａと噛合する。第１ギヤ１１６及び第２ギヤ１１７の大ギヤ部１１７ａは、第１動力伝達機構１１１を構成し、電動モータ１０９の回転軸１１５の回転力をボールねじ機構１０７のねじ軸１０５に伝達する。
【００１９】
ボールねじ機構１０７のねじ軸１０５は、円筒状のナット１０６を貫通している。ナット１０６の内周面には、ねじ軸１０５の雄ねじ溝に対向して雌ねじ溝が形成されており、両ねじ溝によって形成される螺旋状の空間（転走路）には、多数のボール（図示せず）が転動自在に配置されている。ナット１０６は、ハウジング本体１０１に対して回り止め（図示せず）が設けられ、機構室１０８内において、軸線方向に相対移動可能となっている。
【００２０】
そして、軸線方向移動要素であるナット１０６と、回転要素であるねじ軸１０５と、転動体であるボール（図示せず）とでボールねじ機構１０７を構成し、このボールねじ機構１０７と、以下の駆動軸１１８とで駆動機構を構成する。なお、電動アクチュエータ１００の駆動トルクを低減するためには、ねじ軸１０５とボールとの間に予圧が付与されていないボールねじ機構１０７を用いることができる。
【００２１】
ねじ軸１０５の左端は、被駆動部材である丸軸状の駆動軸１１８の軸心を通って形成される袋孔１１９内に収容されている。駆動軸１１８は、ハウジング本体１０１に対してブッシュ１２０によって軸線方向に移動可能に支持されており、ハウジング本体１０１から出没自在となっている。また、ブッシュ１２０の左方（外部側）にはシール１２１が配置されて、ハウジング本体１０１と駆動軸１１８との間から海水や塵埃等の異物が侵入することを防止している。
【００２２】
駆動軸１１８の右端は、ナット１０６に対して同軸に嵌合し、コッタ１２２で一体的に連結されている。これにより、駆動軸１１８はナット１０６と一体となって軸線方向に移動する。なお、ハウジング本体１０１から突出した駆動軸１１８の左端部には、リンク部材１１（図１参照）に連結するための雌ねじ１２３が形成されている。
【００２３】
一方、ねじ軸１０５に固定される第２ギヤ１１７の小ギヤ部１１７ｂは、一端がハウジング本体１０１に固定されてねじ軸１０５と平行に設けられる第１アイドラ軸１２４に遊嵌する樹脂製の第３ギヤ１２５の大ギヤ部１２５ａと噛合する。この第３ギヤ１２５の小ギヤ部１２５ｂは、一端がカバー部材１０２に固定されてねじ軸１０５と平行に設けられる第２アイドラ軸１２６に遊嵌する樹脂製の第４ギヤ１２７の大ギヤ部１２７ａと噛合している。さらに、第４ギヤ１２７の小ギヤ部１２７ｂは、第１アイドラ軸１２４の右端に遊嵌する樹脂製のセンサギヤ１２８に噛合している。
【００２４】
カバー部材１０２には、第１アイドラ軸１２４の軸心の延長線上にセンサ取付穴１２９が貫通して形成されており、このセンサ取付穴１２９に測定軸１３１が挿入された角度センサ１３０が、取付けねじ１３２によってカバー部材１０２に固定されている。センサギヤ１２８は、角度センサ１３０の測定軸１３１に一体的に連結されており、一体となって回転する。
【００２５】
ここで、第１ギヤ１１６、第２ギヤ１１７、第３ギヤ１２５、第４ギヤ１２７、及びセンサギヤ１２８は、第２動力伝達機構１１２を構成し、電動モータ１０９の回転軸１１５の回転力を、角度センサ１３０の測定軸１３１に伝達する。また、カバー部材１０２は、各ギヤに異物が侵入しないように密閉するギヤカバーとしての機能を有する。なお、噛合するギヤの樹脂素材を互いに異なるものにすると、摩滅を抑制できるので好ましい。
【００２６】
角度センサ１３０は、例えば、ポテンショメータであり、測定軸１３１の所定範囲（例えば１８０°）の回転角度を、連続して精度良く検出できるものである。そして、図２及び図３に示すように、センサギヤ１２８と角度センサ１３０との間には、捩りコイルばね１３３が配設されている。具体的には、捩りコイルばね１３３の一端（図中右端部）１３３ａは、カバー部材１０２の内壁面に形成された係止穴１３４に嵌合し、他端（図中左端部）１３３ｂは、センサギヤ１２８に形成された係合穴１３５に嵌合している。
【００２７】
捩りコイルばね１３３は、捩られた状態、即ち、初期ばね力が設定された状態で、その両端部１３３ａ，１３３ｂが係止穴１３４及び係合穴１３５にそれぞれ嵌合している。これにより、センサギヤ１２８は、捩りコイルばね１３３のばね力によって、常に所定の回転方向に付勢されているので、ギヤトレインで構成される第１動力伝達機構１１１及び第２動力伝達機構１１２の各ギヤは一回転方向に偏った状態で噛合しており、これにより各ギヤ間のバックラッシュが相殺された状態となっている。
【００２８】
捩りコイルばね１３３は、電動アクチュエータ１００が多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されるのが好ましい。これにより、多用されるストローク範囲において、各ギヤの歯面に作用する面圧を低減することができ、ギヤの耐久性を向上させることができる。
【００２９】
ここで、多用されるストローク近傍とは、電動アクチュエータ１００が船外機２の前後進切換えに使用される場合は、前進側に相当する。さらに、具体的には、ねじ軸１０５のねじ溝が右ねじであり、駆動軸１１８がハウジング本体１０１内に収容される方向に移動する状態（図２に示す状態）が船外機２の前進側に対応し、ハウジング本体１０１から突出する方向に移動する状態が後進側に対応するように、リンク部材１１を介して操作軸１０に連結されている場合（図１参照）、捩りコイルばね１３３としては、図３に示す右捩りコイルばねを使用するのが好ましい。これにより、ドグクラッチ８を前進側に切り替えるべく、駆動軸１１８を図２において右方向に移動させるため、ねじ軸１０５を右回転させると、捩りコイルばね１３３は、ばね力が弱まる方向に捩られる。これにより、多用される前進側において作用する各ギヤは、比較的弱い付勢力よってバックラッシュが解消されるので、耐久性の向上に寄与する。
【００３０】
次に、本実施形態の動作について説明する。図１において、傘歯車３ａは、前進用傘歯車６と後進用傘歯車７のいずれにも常時噛合しているから、内燃機関が動作している限り、傘歯車３ａから動力を伝達された傘歯車６，７は互いに逆方向に回転している。しかしながら、ドグクラッチ８がいずれの傘歯車６，７とも係合していないニュートラル状態においては、出力軸３の動力はプロペラ軸４に伝達されずプロペラ５は回転しない。なお、ニュートラル状態におけるナット１０６の位置は、機構室１０８の軸方向略中央の図２に破線で示すニュートラル位置に位置しているものとする。
【００３１】
ここで、ニュートラル状態から、操作者が不図示のレバーを前進方向に操作すると、図２において、電動モータ１０９の回転軸１１５が所定の方向に回転する（例えば、左回転）。回転軸１１５の回転力は、第１ギヤ１１６，第２ギヤ１１７を介してねじ軸１０５に伝達されてねじ軸１０５を右回転させるので、ナット１０６は図中破線で示すニュートラル位置から右方向へ移動する。
【００３２】
ナット１０６の右方向への変位に伴って駆動軸１１８も右方向に移動し、これにより図１において、リンク部材１１を介して操作軸１０が所定の方向に回転してカム軸９が左方に移動し、ドグクラッチ８を前進用傘歯車６と係合させる。これにより出力軸３の動力は、傘歯車３ａ，６及びドグクラッチ８を介してプロペラ軸４に伝達されてプロペラ５を正回転させる。
【００３３】
このとき、センサギヤ１２８は左回転するので、角度センサ１３０とセンサギヤ１２８との間に配設される捩りコイルばね（右捩りコイルばね）１３３は、ばね力が弱まる方向に捩られる。即ち、多用される前進側では、捩りコイルばね１３３のばね力によって、各ギヤの歯面に作用する面圧が低くなり、耐久性が向上する。
【００３４】
一方、回転軸１１５の回転力は、第１ギヤ１１６，第２ギヤ１１７，第３ギヤ１２５、第４ギヤ１２７，センサギヤ１２８を介して角度センサ１３０の測定軸１３１に伝達される。測定軸１３１の回転に応じた信号は、角度センサ１３０から信号線１３６を介して駆動回路（図示せず）に入力され、ねじ軸１０５が所定の回転量だけ回転したと判断されると、駆動回路は電動モータ１０９への電力供給を停止させる。
【００３５】
これに対し、操作者が不図示のレバーを後進方向に操作すると、電動モータ１０９の回転軸１１５が逆方向（例えば、右方向）に回転し、上述とは逆に作動して電動アクチュエータ１００の駆動軸１１８が図２中左方向に移動する。これにより、図１において、リンク部材１１を介して操作軸１０が逆方向に回転してカム軸９が右方に移動し、ドグクラッチ８を後進用傘歯車７と係合させる。これにより出力軸３の動力は、傘歯車３ａ，７及びドグクラッチ８を介してプロペラ軸４に伝達され、プロペラ５を逆回転させる。
【００３６】
ドグクラッチ８の前進、後進への切り替え時に、電動モータ１０９の回転軸１１５の回転は、第２動力伝達機構１１２の各ギヤ１１６，１１７，１２５，１２７，１２８を介して角度センサ１３０の測定軸１３１に伝達されるが、互いに噛合する各ギヤは、捩りコイルばね１３３のばね力によって常に所定の回転方向に偏った状態で噛合しており、各ギヤ間のバックラッシュが相殺されている。また、温度や湿度の変化によってバックラッシュ量が変動しても、これに自動的に追従してバックラッシュを相殺することができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、捩りコイルばね１３３のばね力によって角度センサ１３０の測定軸１３１を常に所定の回転方向に付勢するため、各機構部のバックラッシュによる角度センサ１３０の検出精度への影響を抑制して高精度で回転角度を検出することができ、これにより、駆動軸１１８を高い位置精度で位置決めすることができる。
【００３８】
また、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、各機構部のバックラッシュを防止することができるので、正逆切り替え時のロストモーションを低減することができる。また、第１及び第２動力伝達機構１１１，１１２の各ギヤのバックラッシュを防止することができるので、例え、電動アクチュエータ１００に振動が作用しても、各ギヤがぶつかり合うことはない。これにより、各ギヤの摩滅を防止することができるので、電動アクチュエータ１００の耐久性を向上することができる。
【００３９】
また、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、捩りコイル１３３ばねのばね力が、電動アクチュエータ１００が多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されるため、多用されるストローク近傍での各機構部の摩耗を低減することができ、電動アクチュエータ１００の耐久性を向上することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の電動アクチュエータ１００によれば、第１及び第２動力伝達機構１１１，１１２が樹脂製ギヤを含んで構成されるため、多数のギヤからなり、減速比が大きなギヤトレインを安価に製作することができる。
【００４１】
なお、捩りコイルばねの変形例として、図４に示す捩りコイルばね１３７を使用してもよい。この捩りコイルばね１３７は、その両端１３７ａ，１３７ｂが径方向に折り曲げられており、一端１３７ａをカバー部材１０２に嵌合させ、他端１３７ｂをセンサギヤ１２８に嵌合させるようにする。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、図５を参照して、本発明に係る電動アクチュエータの第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の電動アクチュエータでは、捩りコイルばねが角度センサに内蔵されている以外は、第１実施形態の電動アクチュエータと同様であるので、角度センサの部分のみを図示し、同一部分には同一符号又は相当符号を付して、その説明を簡略化又は省略する。
図５は本発明に係る電動アクチュエータの第２実施形態を説明するための要部断面図である。
【００４３】
図５に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ１００の角度センサ１３０は、測定部１４２がセンサブロック１４０に設けられるセンサ室１４１に収容されて一体に組み付けられている。センサブロック１４０は、取付けねじ１３２によってカバー部材１０２に固定され、測定部（回転部）１４２がセンサギヤ１２８に連結する。そして、捩りコイルばね１３３は、その一端１３３ａが角度センサ１３０の測定部１４２に固定され、他端１３３ｂがセンサ室１４１の側壁１４１ａに固定されて、センサ室１４１に内蔵されている。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００４４】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、各実施形態では、電動アクチュエータは、船外機の前後進切換えに用いられるものとして説明したが、これに限定されず、自動車、自動二輪車、バス、トラック、バギー車などの車両のトランスミッションの切換えに用いてもよい。この場合、捩りコイルばねのばね力をドライブレンジ付近で小さくなるように設定する方が耐久性の観点から好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る電動アクチュエータを採用した船外機の概略図である。
【図２】本発明に係る電動アクチュエータの第１実施形態を説明するための断面図である。
【図３】図２に示す捩りコイルばねを説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの縦断面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図である。
【図４】捩りコイルばねの変形例を説明するための図であり、（ａ）は捩りコイルばねの側面図、（ｂ）は捩りコイルばねの正面図である。
【図５】本発明に係る電動アクチュエータの第２実施形態を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００ 電動アクチュエータ
１０１ ハウジング本体（ハウジング）
１０２ カバー部材（ハウジング）
１０７ ボールねじ機構（駆動機構）
１０９ 電動モータ
１１１ 第１動力伝達機構
１１２ 第２動力伝達機構
１１５ 電動モータの回転軸
１１６ 第１ギヤ（ギヤ）
１１７ 第２ギヤ（ギヤ）
１１８ 駆動軸（被駆動部材）
１２５ 第３ギヤ（ギヤ）
１２７ 第４ギヤ（ギヤ）
１２８ センサギヤ（第２動力伝達機構の最終段ギヤ）
１３０ 角度センサ
１３１ 測定軸
１３３ 捩りコイルばね
１３３ａ 捩りコイルばねの一端
１３３ｂ 捩りコイルばねの他端
１３７ 捩りコイルばね
１３７ａ 捩りコイルばねの一端
１３７ｂ 捩りコイルばねの他端
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに取り付けられる電動モータと、前記電動モータの回転軸から回転力が伝達されることにより被駆動部材を駆動する駆動機構と、前記電動モータの回転軸の回転力を前記駆動機構に伝達する第１動力伝達機構と、を備え、前記電動モータにより前記被駆動部材を駆動する電動アクチュエータであって、
測定軸の回転角度を検出する角度センサと、
複数のギヤを備え、前記電動モータの回転軸の回転力を前記角度センサの測定軸に伝達する第２動力伝達機構と、
一端が前記ハウジングに固定され、他端が前記電動モータ、前記駆動機構、前記第１動力伝達機構、及び前記第２動力伝達機構のいずれか一つの回転軸に固定される捩りコイルばねと、を備え、
前記捩りコイルばねのばね力によって前記角度センサの測定軸を常に所定の回転方向に付勢することを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記捩りコイルばねは、前記ハウジングと、前記第２動力伝達機構の最終段ギヤとの間に配設されることを特徴とする請求項1に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記捩りコイルばねは、前記ハウジングと、前記角度センサの測定軸との間に配設されることを特徴とする請求項1に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記捩りコイルばねは、前記角度センサに内蔵されることを特徴とする請求項３に記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記捩りコイルばねは、そのばね力が前記電動アクチュエータが多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１動力伝達機構及び前記第２動力伝達機構は、少なくとも樹脂製ギヤを含んで構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
【請求項１】
ハウジングに取り付けられる電動モータと、前記電動モータの回転軸から回転力が伝達されることにより被駆動部材を駆動する駆動機構と、前記電動モータの回転軸の回転力を前記駆動機構に伝達する第１動力伝達機構と、を備え、前記電動モータにより前記被駆動部材を駆動する電動アクチュエータであって、
測定軸の回転角度を検出する角度センサと、
複数のギヤを備え、前記電動モータの回転軸の回転力を前記角度センサの測定軸に伝達する第２動力伝達機構と、
一端が前記ハウジングに固定され、他端が前記電動モータ、前記駆動機構、前記第１動力伝達機構、及び前記第２動力伝達機構のいずれか一つの回転軸に固定される捩りコイルばねと、を備え、
前記捩りコイルばねのばね力によって前記角度センサの測定軸を常に所定の回転方向に付勢することを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記捩りコイルばねは、前記ハウジングと、前記第２動力伝達機構の最終段ギヤとの間に配設されることを特徴とする請求項1に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記捩りコイルばねは、前記ハウジングと、前記角度センサの測定軸との間に配設されることを特徴とする請求項1に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記捩りコイルばねは、前記角度センサに内蔵されることを特徴とする請求項３に記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記捩りコイルばねは、そのばね力が前記電動アクチュエータが多用されるストローク近傍で弱くなるように設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１動力伝達機構及び前記第２動力伝達機構は、少なくとも樹脂製ギヤを含んで構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電動アクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２１００１９（Ｐ２００９−２１００１９Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３２８１（Ｐ２００８−５３２８１）
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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