CN107923210B - 致动器和车门开闭用致动器 - Google Patents

致动器和车门开闭用致动器 Download PDF

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Abstract

包括:筒状的轭铁(31);设于轭铁(31)的径向内侧,并设置成相对于轭铁(31)自由旋转的电枢(130);接受电枢(130)的轴(33)的旋转力被驱动而旋转的螺杆轴(60);设于轴(33)与螺杆轴(66)之间,并使轴(33)的旋转减速的减速齿轮部(50);以及与螺杆轴(60)联动,并随着螺杆轴(60)的旋转而沿螺杆轴(60)的轴向移动的螺母构件,在轭铁(31)的内周面(31f)设有减速齿轮部(50)的内部齿轮(51),在内部齿轮(51)设有轴承(38B),上述轴承(38B)将轴(33)支承成自由旋转。

Description

致动器和车门开闭用致动器
技术领域
本发明涉及一种致动器和车门开闭用致动器,上述致动器例如为了使汽车的后备箱门等门开闭而被使用。
本申请基于2015年7月31日在日本申请的日本专利特愿2015-151721号要求优先权,并将该申请的内容援引于此。
背景技术
一直以来,作为车用门开闭装置,已知一种设置致动器(支承构件)的结构,其中,上述致动器通过被驱动而在车体侧的开口部的周围与以能开闭的方式设于上述开口部的后备箱门(后车门)之间沿轴向伸缩以使后备箱门开闭动作(例如,参照专利文献1)。
上述致动器包括:筒状的第一外壳;第二外壳,上述第二外壳的直径比第一外壳的直径大,并插入有第一外壳;马达,上述马达设于第一外壳内;螺旋主轴,上述螺旋主轴经由减速机构连接于马达,并配置成与马达同轴状;主轴螺母,上述主轴螺母固定于第二外壳,并与螺旋主轴螺合;以及压缩螺旋弹簧,上述压缩螺旋弹簧收容于第二外壳内,并朝伸长方向对第一外壳和第二外壳施力。马达和减速器分别分体地设于第一外壳内。此外,对马达外壳实施拉深加工,并设置用于将马达的转轴支承成自由旋转的轴承。另一方面,减速器被马达的转轴和螺旋主轴支承成自由旋转。
根据上述结构,当致动器驱动马达使之旋转时,马达的输出轴的旋转会经由减速器传递至螺旋主轴,从而使螺旋主轴旋转。与螺旋主轴螺合的主轴螺母通过螺旋主轴的旋转而沿螺旋主轴的轴向移动。藉此,第二外壳相对于第一外壳出没,致动器伸缩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2014-100956号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,上述这种致动器中马达与减速器是分体的构件,因而在第一外壳内,难以将马达的转轴的中心、减速器的中心及螺旋主轴的中心高精度地配置成同轴状。为了使马达的转轴与减速器高精度地对准中心,存在致动器的组装花费工夫,制作成本也增大的技术问题。当马达与减速器的中心偏离时,会产生过大的压力施加于部件而使耐久性受到损害,或是部件彼此激烈地碰撞导致动作声变大等不良状况。
本发明提供一种能提高组装性、各部件的加工性,并能降低制造成本的致动器和车门开闭用致动器。
解决技术问题所采用的技术方案
根据本发明的第一方面,致动器包括:筒状的轭铁;电枢,上述电枢设于上述轭铁的径向内侧,并设置成相对于上述轭铁自由旋转;驱动轴,上述驱动轴接受上述电枢的转轴的旋转力被驱动而旋转;减速齿轮部,上述减速齿轮部设于上述转轴与上述驱动轴之间,并使上述转轴的旋转减速;以及从动构件,上述从动构件与上述驱动轴联动,并随着上述驱动轴的旋转而沿上述驱动轴的轴向移动,在上述轭铁的内周面设有上述减速齿轮部的齿轮箱,在上述齿轮箱设有轴承,上述轴承用于将上述转轴支承成自由旋转。
如此,通过在马达的轭铁的内周面设有减速齿轮部的齿轮箱,从而能容易且高精度地确定轭铁与齿轮箱的相对位置。而且,由于在齿轮箱设有用于将转轴支承成自由旋转的轴承,因而能容易且高精度地将马达的中心轴(转轴)与减速齿轮部的中心轴位置对准。
此外,通过在齿轮箱设置轴承,从而不需要实施用于将轴承支承于轭铁的拉深加工等,因而能降低轭铁的加工成本。
由此,能提高致动器的组装性,并且能提高各部件的加工性且降低制造成本。
根据本发明的第二方面,在本发明的一方面的致动器中,上述减速齿轮部包括:太阳齿轮,上述太阳齿轮设于上述转轴;齿圈,上述齿圈设于上述太阳齿轮的外周部;行星齿轮,上述行星齿轮与上述太阳齿轮及上述齿圈啮合,并随着上述太阳齿轮的旋转在上述太阳齿轮与上述齿圈之间进行行星运动;以及旋转构件,上述旋转构件通过上述行星齿轮的以上述太阳齿轮为中心的公转而旋转,上述齿轮箱是上述齿圈。
通过如上所述构成,从而在减速齿轮部是行星减速机构的情况下,通过将配置在行星减速机构的外周部的齿圈设为齿轮箱而设于轭铁内周面,从而能容易且高精度地进行马达与行星齿轮减速机构的中心对准。
此外,能提高减速齿轮部的减速比,同时节省空间。
根据本发明的第三方面,在本发明的第二方面的致动器中,上述齿圈以无法相对旋转的方式设置于上述轭铁。
通过如上所述构成,从而能防止在转轴旋转时,减速齿轮部因转轴的反作用力而相对于驱动轴相对旋转。因而,齿圈与转轴的同轴的精度提高,并能提高致动器的驱动效率。
根据本发明的第四方面,在本发明的第二方面或第三方面的致动器中,上述太阳齿轮、上述行星齿轮及上述旋转构件沿上述转轴的轴向设置有多级,上述齿圈呈筒状,并在内周面具有相同齿距的齿轮齿,上述齿轮齿与多级上述行星齿轮啮合。
通过如上所述构成,从而在行星减速机构是多级的结构的情况下,通过将形成于齿圈的内周面的齿轮齿形成为与所有的多级的行星齿轮啮合的相同齿距,从而能容易地制作齿圈。
根据本发明的第五方面,在本发明的第一方面至第四方面中任一方面的致动器中,形成有卡定部,上述卡定部将上述轭铁与上述齿轮箱卡定。
通过如上所述构成,从而能可靠地将齿轮箱定位于轭铁并固定,并且能防止在转轴或驱动轴旋转时,减速齿轮部因转轴或驱动轴的反作用力而发生相对旋转。
根据本发明的第六方面,车门开闭用致动器将本发明的第一方面至第五方面中任一方面的致动器用于驱动门以使其开闭,上述门设置成能相对于开口部开闭,通过第一外壳将上述轭铁连接于上述开口部和上述门中的任意一方,并通过第二外壳将上述从动构件连接于上述开口部和上述门中的任意另一方。
通过如上所述构成,从而在使设于开口部的门开闭的车门开闭用致动器中,能提高组装性、各部件的加工性,且降低制造成本。
发明效果
根据上述致动器和车门开闭用致动器,通过在马达的轭铁的内周面设有减速齿轮部的齿轮箱,从而能容易且高精度地确定轭铁与齿轮箱的相对位置。而且,由于在齿轮箱设有用于将转轴支承成自由旋转的轴承,因而能容易且高精度地将马达的中心轴(转轴)与减速齿轮部的中心轴位置对准。
此外,通过在齿轮箱设置轴承,从而不需要实施用于将轴承支承于轭铁的拉深加工等,因而能降低轭铁的加工成本。
由此,能提高致动器的组装性,并且能提高各部件的加工性且降低制造成本。
附图说明
图1是表示包括本发明实施方式的车门开闭用致动器的车辆的示例的立体图。
图2是表示本发明实施方式的车门开闭用致动器的外观的侧视图。
图3是本发明实施方式的车门开闭用致动器的剖视图。
图4是表示本发明实施方式的马达部和减速齿轮部的放大剖视图。
图5是表示本发明实施方式的轭铁和内部齿轮的立体图。
图6是表示配置在本发明实施方式的内部齿轮和轴承座之间的减震构件的立体展开图。
图7是表示本发明实施方式的第一外壳与第二外壳的接缝部分的放大剖视图。
图8是表示本发明实施方式的内管和螺母构件的立体展开图。
图9是表示将本发明实施方式的车门开闭用致动器缩小后的状态的剖视图。
具体实施方式
接着,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。
(车门开闭用致动器)
图1是表示包括本发明实施方式的车门开闭用致动器100(以下,简单称作致动器100)的车辆的示例的立体图。
如上图所示,致动器100使汽车1的例如后备箱门(门)2开闭。后备箱门2相对于形成于汽车1的车体后部的开口部3,经由未图示的铰链机构以能开闭的方式设于开口部3的上部3a。
致动器100分别设于开口部3的左右两侧,并且一端100a经由销(未图示)以能转动的方式连接于开口部3的侧框部3s,另一端100b经由销(未图示)以能转动的方式连接于后备箱门2。
图2是表示致动器100的外观的侧视图。图3是致动器100的剖视图。图4是表示致动器100的马达部30和减速齿轮部50的放大剖视图。
如图2、图3所示,致动器100包括:第一外壳10;第二外壳20;马达部30;减速齿轮部50,上述减速齿轮部50将电动机30的旋转力减速并输出;螺杆轴60,上述螺杆轴60通过马达部30的经由减速齿轮部50传递的旋转力而旋转;以及螺旋弹簧70。
第一外壳10呈圆筒状,并由铁等金属制材料形成。
如图4所示,在第一外壳10的一端10a(图4的左侧端)设有接头构件11,上述接头构件11经由销(未图示)连接于后备箱门2侧。接头构件11包括:板部11a,上述板部11a呈圆板状并被嵌入第一外壳10的一端10a的内侧;以及接头部11b,上述接头部11b从板部11a向第一外壳10的外侧突出,并供销(未图示)连接。
在第一外壳10的一端10a装设有罩12。罩12一体设有:圆板状的封闭部12a,上述封闭部12a在中央部具有插通孔12h,上述插通孔12h供接头构件11的接头部11b插通;以及筒状部12b,上述筒状部12b从封闭部12a的外周部呈筒状地连续延伸。通过将第一外壳10的一端10a压入筒状部12b内,从而将罩12固定于第一外壳10。
如图3所示,第二外壳20呈具有比第一外壳10的内径小的外径的圆筒状,并由树脂等比第一外壳10柔软的材料形成。如此,能实现第二外壳20比第一外壳10轻。
第二外壳20的一端20a侧(图3的左端侧)从第一外壳10的另一端侧10b侧(图3的右端侧)插入第一外壳10内。第二外壳20设为能相对于第一外壳10在从另一端10b出没的方向上相对移动。
第二外壳20的另一端20b通过深度拉深加工等形成有底部20c。在上述底部20c的径向中央形成有通孔20d,上述通孔20d能供后述的接头构件21的接头部21b插通。
此外,在第二外壳20的另一端20b,在底部20c的内侧设有接头构件21。接头构件21是用于将汽车1的开口部3的侧框部3s与第二外壳20连接的构件。接头构件21具有:板部21a,上述板部21a被嵌入第二外壳20的另一端20b的内侧;以及接头部21b,上述接头部21b从板部21a经由形成于底部20c的通孔20d向外侧突出。在上述接头部21b经由销(未图示)连接有开口部3的侧框部3s。
板部21a配置成面向底部20c,并通过铆接加工等固定于第二外壳20的另一端20b。此外,在板部21a的径向中央设有阳螺纹部21c,上述阳螺纹部21c向第二外壳20的内侧突出。上述阳螺纹部21c与圆筒状的内管24的另一端24b螺合。
圆筒状的内管24配置于第二外壳20内。内管24是例如对铝实施拉拔加工而形成的。在上述内管24的另一端24b刻设有阴螺纹部24c,上述阴螺纹部24c与接头构件21的阳螺纹部21c螺合。
(马达部)
图5是表示马达部30的轭铁31和减速齿轮部50的内部齿轮51的立体图。
如图4、图5所示,马达部30包括:轭铁31;磁体32,上述磁体32固定于轭铁31的内周面31f;电枢130,上述电枢130以自由旋转的方式地设于轭铁31的径向内侧;供电部35,上述供电部35将电流供给至电枢130;以及检测部36,上述检测部36对电枢130的旋转位置进行检测。
轭铁31是金属制,呈圆筒状,配置于第一外壳10内。轭铁31的外径比第一外壳10的内径小规定尺寸。在轭铁31的一端31a侧设有保持构件37。保持构件37具有:圆板状的板部37a,上述板部37a将轭铁31的一端31a封堵;第一筒状部37b,上述第一筒状部37b从板部37a插入轭铁31的内侧;以及第二筒状部37c,上述第二筒状部37c形成为从板部37a向与第一筒状部37b相反的一侧延伸。
板部37a和第二筒状部37c具有直径与轭铁31的外径大致相同的外径。保持构件37安装成将第一筒状部37b插入轭铁31内,并使板部37a与轭铁31的一端31a(图4的左侧端)抵靠。
如图5所示,在第一筒状部37b的外周面形成有突起37d,上述突起37b沿轭铁31的轴向延伸。在轭铁31的一端31a形成有狭缝31d,突起37d与上述狭缝31d卡合。通过使突起37d与狭缝31d卡合,从而将保持构件37设为无法相对于轭铁31在周向上相对移动。
如图4所示,在轭铁31的另一端31b侧(图4的右端侧)插入有内部齿轮(齿轮箱、齿圈)51,上述内部齿轮51构成后述的减速齿轮部50。内部齿轮51一体设有:圆板状的板部51a;圆筒状的筒状部51b,上述筒状部51b从板部51a的外周部向轭铁31的另一端31b延伸;以及凸缘部51c,上述凸缘部51c在与板部51a相反一侧的端部直径从筒状部51b向外周侧扩大。
上述内部齿轮51以使板部51a朝向轭铁31的一端31a侧的方式将筒状部51b插入轭铁31内,并装设成使凸缘部51c与轭铁31的另一端31b抵靠。
如图5所示,在内部齿轮51的凸缘部51c形成有狭缝51d,并通过铆接加工等与突起31e卡合,上述突起31e形成为从轭铁31的另一端31b沿轴向延伸。通过使狭缝51d与突起31e卡合,从而将内部齿轮51设为无法相对于轭铁31在周向上相对移动。
如图4所示,在保持构件37的第二筒状部37c与接头构件11的板部11a之间设有边端减震件38。边端减震件38由具有弹性的橡胶类材料形成,并一体具有:圆板状的板部38a,上述板部38a夹入保持构件37的第二筒状部37c与接头构件11的板部11a之间;以及筒状部38b,上述筒状部38b从板部38a的外周部向保持构件37侧延伸,并在内侧供第二筒状部37c插入。
接头构件11的板部11a与边端减震器38的板部38a成为相互抵接的状态。此外,在各板部11a、38a中的任意一方形成有凸部,在另一方形成有供上述凸部嵌入的凹部(均未图示)。藉此,各板部11a、38a彼此不会相对旋转。
在此,在轭铁31的一端31a侧,边端减震件38的筒状部38b夹在保持构件37的第二筒状部37c与第一外壳10之间。藉此,在轭铁31与第一外壳10之间形成有间隙C1。
固定于轭铁31的内周面31f的磁体32在轭铁31的中心轴方向上较长,并以隔开间隔的方式沿轭铁31的内周面31f的周向设有多个。
设于轭铁31的径向内侧的电枢130具有:轴33;铁芯34a,上述铁芯34a固定于轴33;以及线圈34b,上述线圈34b卷绕于铁芯34a。
轴33设置成沿轭铁31的中心轴方向延伸。轴33的一端33a被设于保持构件37的板部37a的中央部的环状的轴承38A支承成能绕其中心轴自由转动。
轴33的另一端33b被设于内部齿轮51的板部51a的中央部的环状的轴承38B支承成能绕其中心轴自由旋转。
在两个轴承38A、38B之间,铁芯34a一体设于轴33的外周面。铁芯34a具有呈放射状延伸的多个极齿131。在这些极齿131上分别隔着绝缘性的绝缘体132卷绕有线圈34b。
将电流供给至如上所述构成的电枢130的供电部35保持于保持构件37。供电部35具有:电刷35a,上述电刷35a保持于保持构件37;以及换向器35b,上述换向器35b设于轴33并与电刷35a滑动接触。电刷35a与配线(未图示)连接,上述配线从外部的电源供电。上述配线(未图示)贯穿保持构件37的板部37a、边端减震件38、接头构件11的板部11a,并从致动器100的另一端100b(图4的左侧端)被导出至外部。换向器35b与线圈34b电连接。
用于对电枢130的旋转位置进行检测的检测部36包括传感器磁体39和传感器基板40。
传感器磁体39相对于保持构件37的板部37a在第二筒状部37c侧,一体设于轴33的一端33a(图4的左侧端)。
传感器基板40呈板状,并保持于保持构件37的第二筒状部37c内。在上述传感器基板40上,在与传感器磁体39相对的一侧设有在传感器磁体39与轴33一起旋转时,对传感器磁体39的旋转进行检测的霍尔IC等磁检测元件40s。在传感器基板40上连接有输出信号线(未图示),上述输出信号线向外部输出磁检测元件40s中的检测信号。
当通过供电部35的配线(未图示)和电刷35a向线圈34b通电时,上述马达部30通过在线圈34b中产生的磁力与在固定于轭铁31的磁体32中产生的磁力之间产生的磁吸引力或排斥力来驱动轴33绕其中心轴旋转。
在检测部36中,通过利用传感器基板40的磁检测元件40s对与轴33一体设置的检测部36的传感器磁体39的旋转进行检测,从而对轴33的转速进行检测。由磁检测元件40s检测出的传感器磁体39的旋转、即轴33的旋转通过输出信号线(未图示)从致动器100的另一端100b输出至外部。
(减速齿轮部)
在如上所述构成的马达部30的与供电部35相反的一侧设有减速齿轮部50。减速齿轮部50包括内部齿轮51、第一太阳齿轮52、第一级行星齿轮53、第一轮架54、第二太阳齿轮55、第二级行星齿轮56和第二轮架57。
设于轭铁31的另一端31b内的内部齿轮51在筒状部51b的内周面形成有齿轮齿51g。
第一太阳齿轮52被嵌入轴33的另一端33b,并在第一太阳齿轮52的外周面形成有齿轮齿52g。
第一级行星齿轮53在第一太阳齿轮52的外周部设有例如三个。各第一级行星齿轮53在其外周面形成有齿轮齿53g,上述齿轮齿53g与第一太阳齿轮52的齿轮齿52g和内部齿轮51的齿轮齿51g啮合。
第一轮架54呈圆板状,并相对于多个第一级行星齿轮53配置于与轴33相反的一侧。第一轮架54形成为圆板状,且组装有支承轴,上述支承轴将第一级行星齿轮53支承成自由旋转。
第二太阳齿轮55在第一轮架54的中心部一体设于与轴33相反的一侧。第二太阳齿轮55在其外周面形成有齿轮齿55g。
在第二太阳齿轮55的外周部设有例如三个第二级行星齿轮56。各第二级行星齿轮56在其外周面形成有齿轮齿56g,上述齿轮齿56g与第二太阳齿轮55的齿轮齿55g和内部齿轮51的齿轮齿51g啮合。
第二轮架57相对于多个第二级行星齿轮56配置于与轴33相反的一侧。第二轮架57形成为圆板状,且组装有支承轴(未图示),上述支承轴将第二级行星齿轮56支承成自由旋转。
在此,在内部齿轮51的板部51a与第一级行星齿轮53之间和第一轮架54与第二级行星齿轮56之间配置有垫圈58A、58B。
这些第一太阳齿轮52、第二太阳齿轮55分别设为烧结材料等金属制,第一轮架54、第二轮架57也设为金属制。此外,内部齿轮51、第一级行星齿轮53、第二级行星齿轮56分别设为树脂制。
此外,内部齿轮51的齿轮齿51g、第一太阳齿轮52的齿轮齿52g、第一级行星齿轮53的齿轮齿53g、第二太阳齿轮55的齿轮齿55g、第二级行星齿轮56的齿轮齿56g分别设为斜齿轮。藉此,能增加减速齿轮部50的各齿轮之间的啮合量,并能减小动作声。
此外,内部齿轮51的齿轮齿51g的与第一级行星齿轮53的齿轮齿53g啮合的部分和与第二级行星齿轮56的齿轮齿56g啮合的部分由连续的相同齿距的齿轮齿51g形成。藉此,能容易地制作内部齿轮51。
在这种减速齿轮部50中,当轴33旋转时,第一太阳齿轮52与轴33一体旋转。第一太阳齿轮52的旋转传递至第一太阳齿轮52的外周侧的第一级行星齿轮53。各第一级行星齿轮53进行所谓的行星运动,即一边与第一太阳齿轮52的齿轮齿52g及外周侧的内部齿轮51的齿轮齿51g啮合,一边在第一太阳齿轮52的外周部公转,同时以组装于第一轮架54的支承轴为中心自转。
通过上述多个第一级行星齿轮53的行星运动,第一轮架54绕与轴33相同的轴减速旋转。
当第一轮架54旋转时,第二太阳齿轮55一体旋转,并传递至第二太阳齿轮55的外周侧的第二级行星齿轮56。各个第二级行星齿轮56进行所谓的行星运动,即一边与第二太阳齿轮55的齿轮齿55g及外周侧的内部齿轮51的齿轮齿51g啮合,一边在第二太阳齿轮55的外周部公转,同时以组装于第二轮架57的支承轴为中心自转。
通过上述多个第二级行星齿轮56的行星运动,第二轮架57绕与轴33相同的轴减速旋转。
螺杆轴60的一端60a被设于第一外壳10内的轴承61保持成绕其中心轴自由转动。轴承61保持于圆环状的轴承座62的内侧,其中,上述轴承座62通过铆接加工等嵌入第一外壳10内而被固定。
图6是表示配置于内部齿轮51与轴承座62之间的减震构件63的立体展开图。
如图4、图6所示,在轴承61及轴承座62与内部齿轮51的凸缘部51c之间设有减震构件63。
减震构件63由具有弹性的橡胶类材料形成,并一体具有:圆板状的板部63a,上述板部63a夹入轴承61及轴承座62与内部齿轮51的凸缘部51c之间;以及筒状部63b,上述筒状部63b从板部63a的外周部向内部齿轮51侧延伸,并在内侧插入有内部齿轮51的凸缘部51c。
在此,在轭铁31的另一端31b侧,减震构件63的筒状部63b夹在轭铁31的另一端31b及内部齿轮51的凸缘部51c与第一外壳10之间,以在轭铁31与第一外壳10之间形成间隙C1。即,马达部30和减速齿轮部50被设于马达部30和减速齿轮部50的轴向两端的边端减震件38和减震构件63浮动支承于第一外壳10。
此外,在铆接固定于第一外壳10的轴承座62上,在与减震构件63相对的一侧以在周向上隔开间隔的方式形成有多个突起62t。此外,在内部齿轮51的凸缘部51c上,在与减震构件63相对的一侧以在周向上隔开间隔的方式形成有多个突起51t。在减震构件63上以在周向上隔开间隔的方式形成有多个插入孔63h、63g,上述插入孔63h、63g分别供突起51t、62t插入。即,通过形成于内部齿轮51的突起51t和形成于轴承座62的突起62t防止轭铁31相对于第一外壳10发生相对旋转,其中,上述轴承座62固定于第一外壳10。此外,通过将突起51t和突起62t插入减震构件63的插入孔63h、63g,从而防止马达部30和减速齿轮部50的振动传递至第一外壳10。
在螺杆轴60的一端60a设有齿轮64,上述齿轮64与输出齿轮孔57h啮合,上述输出齿轮孔57h形成于减速齿轮部50的第二轮架57的中央部。藉此,马达部30中的轴33的旋转经由减速齿轮部50传递,以驱动螺杆轴60绕螺杆轴60的中心轴旋转。
图7是表示第一外壳10与第二外壳20的接缝部分的放大剖视图。
如上图所示,在螺杆轴60的外周面形成有呈螺旋状连续的螺纹条60n。螺旋轴60的另一端60b侧插入螺母构件25内,上述螺母构件25设于第二外壳20的内管24的一端24a内。
图8是表示内管24和螺母构件25的立体展开图。
如上图所示,螺母构件25在螺母构件25的外周面上,以在周向上隔开间隔的方式形成有多个(例如,在本实施方式中为四个)槽25m。另一方面,在内管24的插入有螺母构件25的内周面上以在周向上隔开间隔的方式形成有多个(例如,在本实施方式中为四个)沿内管24的轴向连续的突条24t。
螺母构件25配置成使内管24的突条24t与槽25m啮合。藉此,螺母构件25相对于内管24在周向上的旋转被限制。此外,由于内管24的另一端24b与设于第二外壳20的另一端20b的接头构件21螺合,因而螺母构件25与第二外壳20的相对旋转通过上述接头构件21和内管24被限制。
如图7所示,螺母构件25的槽25m在螺母构件25中,从与第一外壳10侧相反的一侧的端部25b向第一外壳10侧形成为规定长的长度。藉此,槽25m并未形成在距螺母构件25的处于第一外壳10侧的端部25a一定长度的范围内。此外,形成于内管24的突条24t也并未形成在距内管24的一端24a规定长度的范围内。
如此,并不在轴向整体上形成槽25m,而是通过螺母构件25的槽25m与内管24的突条24t的啮合限制螺母构件25朝离开第一外壳10的方向移动。
此外,螺母构件25的端部25a通过配合环25r或铆接加工等固定于内管24内。
螺杆轴60的螺纹条60n与形成于螺母构件25的内周面的阴螺纹槽25n螺合,并且前端部60s贯穿螺母构件25而突出。
在螺杆轴60的前端部60s通过铆接加工等一体固定有朝外周侧伸出的止动件65。通过上述止动件65防止螺母构件25从螺杆轴60上脱落。
如图3所示,在第一外壳10和第二外壳20内配置有螺旋弹簧70。螺旋弹簧70是例如金属制的。在第二外壳20内,在螺旋弹簧70的内侧插入有内管24。此外,在第一外壳10内,在螺旋弹簧70的内侧插入有筒状的引导管18,上述引导管18设于第一外壳10内。
如图7所示,引导管18的内径比内管24的外径大,并在引导管18的内侧插入配置有内管24。此外,引导管18的另一端18b侧的外周面18f形成为外径从一端侧18a侧向另一端18b侧逐渐变小的锥状。
此外,如图4所示,在引导管18的一端18a侧一体形成有朝外周侧伸出的凸缘部18c。此外,在引导管18的凸缘部18c与轴承座62之间夹入有圆环状的密封构件66。密封构件66由橡胶类材料等具有防水性和弹性的材料形成,密封构件66的外周面与第一外壳10紧贴。
螺旋弹簧70通过在其内侧插通内管24和引导管18,从而抑制在螺旋弹簧70伸缩时,螺旋弹簧70朝伸缩方向侧方挠曲或压曲。
这种螺旋弹簧70以压缩状态设于第二外壳20的接头构件21的板部21a与引导管18的凸缘部18c之间。藉此,螺旋弹簧70朝使第一外壳10与第二外壳20彼此分开,以使致动器100的全长延长的方向施力。
此外,引导管18的凸缘部18c被螺旋弹簧70朝密封构件66侧按压。换言之,通过引导管18的凸缘部18c与轴承座62夹持密封构件66。
如图7所示,在第一外壳10的另一端10b的外周侧设有圆筒状的外部环80。外部环80由金属等刚性大的材料形成,并被压入第一外壳10的另一端10b而被固定。
此外,外部环80的前端部80a比第一外壳10的另一端10b稍稍向第二外壳20侧突出。在外部环80的前端部80a的内周面一体设有圆环状的密封环81,上述密封环81呈圆环状,并由具有防水性和弹性的橡胶类材料形成。
如此,材料不同的外部环80和密封环81例如通过双色成型而形成。
密封环81的内周面与第二外壳20的外周面滑动接触。通过上述密封环81防止水等从第一外壳10与第二外壳20之间的间隙侵入致动器100内。
(车门开闭用致动器的动作)
接着,对致动器100的动作进行说明。
当驱动马达部30的轴33使其旋转时,轴33的旋转会经由减速齿轮部55传递至螺杆轴66。藉此,当螺杆轴60旋转时,螺母构件25会沿着螺杆轴60的轴向移动。由于螺母构件25固定于与第二外壳20一体化的内管24,因而藉此第二外壳20相对于第一外壳10出没,从而使致动器100伸缩。
此时,第一外壳10由铁等金属制材料形成,另一方面,第二外壳20由树脂等柔软的材料形成,因而不会在第一外壳10和第二外壳20上均留下滑动痕迹,而仅在第二外壳20上留下滑动痕迹。而且,通过由树脂等形成第二外壳20,从而滑动痕迹不明显,从而维持外观性。
图9是表示将致动器100缩小后的状态的剖视图。
如上图所示,当第二外壳20相对于第一外壳10没入时,设于汽车1的开口部3的后备箱门2被关闭。另一方面,如图3所示,当第二外壳20相对于第一外壳10突出时,设于汽车1的开口部3的后备箱门2被打开。此时,即使在将致动器100伸长的状态下停止马达部30的动作,第二外壳20相对于第一外壳10突出的状态也会因螺旋弹簧70的施力而被维持。
在此,在上述实施方式中,在马达部30的轭铁31的内周面31g设有减速齿轮部50的内部齿轮51。因而,能容易且高精度地确定轭铁31与内部齿轮51之间的相对位置。
而且,在内部齿轮51上设有轴承38B,上述轴承38B将马达部30的轴33支承成自由旋转。因而,能容易且高精度地使马达部30的中心轴与减速齿轮部50的中心轴位置对准。此外,能防止产生因过度的压力施加于部件上而损害耐久性,或是部件彼此之间的碰撞变得激烈而导致动作声变大等不良状况。因而,能提高致动器100的耐久性、动作性等,并且能减小振动和动作声以实现高品质。
此外,通过在内部齿轮51上设置轴承38B,上述轴承38B将马达部30的轴33支承成自由旋转,从而不需要实施用于将轴承38B支承于轭铁31的拉深加工等,因而能降低轭铁31的加工成本。
此外,通过由行星减速机构构成减速齿轮部50,从而能一边提高减速齿轮部50的减速比,一边节省空间。
此外,构成减速齿轮部50的行星减速机构是多级的结构,并以分别与第一级行星齿轮53、第二级行星齿轮56啮合的相同齿距形成齿轮齿51g,上述齿轮齿51g形成于内部齿轮51的内周面。藉此,能容易地制作内部齿轮51。
此外,内部齿轮51通过铆接加工固定于轭铁31的内周面31g。因而,能使内部齿轮51相对于轭铁31可靠地定位并固定。此外,能防止在马达部30旋转时内部齿轮51因马达部30的反作用力而旋转。
此外,在第一外壳10内设置引导管18,并通过上述引导管18的凸缘部18c与轴承座62夹持密封构件66。因而,密封件构件66与凸缘部18c及轴承座62紧贴,以确保上述凸缘部18c与轴承座62之间的密封性。其结果是,例如,即使在水或尘埃从第一外壳10与第二外壳20之间的间隙侵入的情况下,也能通过密封构件66防止水或尘埃侵入马达部30的内部。由此,能提高致动器100的耐久性,并且能提高动作的可靠性。
而且,在第一外壳10与引导管18之间设置螺旋弹簧70,并利用螺旋弹簧70的弹簧力朝密封构件66侧按压凸缘部18c。因而,能提高凸缘部18c和轴承座62相对于密封构件66的紧贴性。
此外,能通过引导管18防止压缩时螺旋弹簧70在与压缩方向交叉的方向上被压曲。由于螺旋弹簧70的按压力经由凸缘部18c传递至密封构件66,因而螺旋弹簧70的按压力均匀地作用于密封构件66上。因而,能进一步提高凸缘部18c和轴承座62与密封构件66的紧贴性。
在此,虽然设置成使密封构件66与轴承座62紧贴,并利用引导管18提高马达部30侧的防水性、防尘性,但通过设置上述引导管18,从而不需要在第一外壳10的与轴承座62对应的位置设置台阶面以使轴承座62与密封构件66紧贴。也就是说,不需要以配合上述引导管18的形状的方式对第一外壳10的与引导管18对应的部位实施深度拉深加工,从而在第一外壳10上形成与密封构件66抵接的台阶面(内壁)。因而,能将第一外壳10形成为筒状,从而能降低上述第一外壳10的加工成本。
此外,由于能将第一外壳10形成为筒状,因而在组装致动器100时,只要将马达部30、减速齿轮部50、轴承座62组装于第一外壳10,随后,从第一外壳10的另一端10b侧依次插入密封构件66、引导管18和螺旋弹簧70即可。因而,还能提高致动器100的组装性。
此外,通过将内管24设于第二外壳20内,从而成为内管24配置于引导管18的另一端18b侧的状态。因而,能通过引导管18和内管24这两个管18、24引导螺旋弹簧70的全长。
此外,能通过内管24防止压缩时螺旋弹簧70在与压缩方向交叉的方向上被压曲。因而,螺旋弹簧70的按压力进一步均匀地作用于密封构件66。其结果是,能进一步提高凸缘部18c及轴承座62与密封构件66的紧贴性。
此外,通过内管24对螺母构件25进行保持,从而不需要设置其它部件等以保持螺母构件25,能减少部件数。
此外,致动器100还包括:筒状的外部环80,上述外部环80设于第一外壳10的端部;以及环状的密封环81,上述密封环81设于外部环80的内周面,并与第二外壳20的外周面滑动接触。藉此,能防止侵入物(雨水或尘埃等)从第一外壳10与第二外壳20之间的间隙侵入。
此外,在设于轭铁31的一端31a侧的保持构件37设有边端减震件38,并且在设于轭铁31的另一端31b侧的内部齿轮51设有减震构件38。藉此,在轭铁31与第一外壳10之间形成有间隙C1。即,马达部30、供电部35和减速齿轮部50通过边端减震件38和减震构件38浮动支承于第一外壳10。因而,能抑制马达部30和减速齿轮部50的振动及这些马达部30及减速齿轮部50与螺杆轴60之间的振动传递至第一外壳10。因而,能减小致动器100动作时的振动、噪声。
此外,在内部齿轮51上形成有朝减震构件63侧突出的突起51t,在轴承座62上形成有朝减震构件63侧突出的突起62t,在减震构件63上形成有插入孔63h、63g,上述插入孔63h、63g能供突起51t、突起62t插入。因而,在减震构件63中,能吸收内部齿轮51侧与轴承座62侧在周向上的相对位移。藉此,能抑制马达部30动作时产生的旋转方向的振动和冲击。此外,能防止螺杆轴60因外力旋转时的振动和冲击输入至马达部30侧或减速齿轮50侧。
(其他实施方式)
另外,本发明不局限于上述实施方式,其包括在不脱离本发明精神的范围内对上述实施方式进行各种改变。
例如,致动器100的各部分的结构能在本发明的主旨的范围内进行适当变更。作为一例,在上述实施方式中,对由行星减速机构构成减速齿轮部50的情况进行了说明。然而,并不局限于此,能应用各种减速机构来代替行星减速机构。在这种情况下,只要将减速机构的齿轮箱配置于马达部30的轭铁31的内周面,并进一步在齿轮箱上设置用于将轴33支承成自由旋转的轴承38B即可。
此外,在上述实施方式中对如下情况进行了说明,即,通过在螺母构件25的外周面形成四个槽25m,并且在内管24的内周面形成四个突条24t,从而限制螺母构件25相对于内管24在周向上的旋转。然而,并不局限于此,只要在螺母构件25的外周面形成至少一个槽25m即可,此外,与此相对应的是,只要在内管24的内周面形成至少一个突条24t即可。此外,也可以在螺母构件25的外周面形成突条,另一方面,在内管24的内周面形成能与突条卡合的槽。
此外,在上述实施方式中对以下情况进行了说明,即,将筒状的引导管18插入筒状的第一外壳10内,并通过引导管18的凸缘部18c和轴承座62夹持密封构件66。然而,并不局限于此,也可以构成为通过以与上述引导管18的形状对应的方式对第一外壳10的与引导管18对应的部位进行深度拉深加工等而形成,并通过由此形成的台阶面与轴承座62夹持密封构件66。在这种情况下,在第一外壳10的实施了深度拉深加工等的部位的外周面配置螺旋弹簧70。
此外,在上述实施方式中对以下情况进行了说明,即,在设于轭铁31的一端31a侧的保持构件37设有边端减震件38,并且在设于轭铁31的另一端31b侧的内部齿轮51设有减震构件63。此外,对如下情况进行了说明,即,通过边端减震件38和减震构件63将马达部30、供电部35和减速齿轮部50浮动支承于第一外壳10。然而,并不局限于此,只要构成为至少在马达部30的两端侧,且在第一外壳10与轭铁31之间夹着边端减震件38或减震构件63即可。通过如上所述构成,从而至少能抑制马达部30动作时的振动传递至第一外壳部10。
此外,致动器100的用途并不局限于用于后备箱门2的开闭,能应用于各种门的开闭。
除此之外,只要不脱离本发明的宗旨,还可以对在上述实施方式中所列举的结构进行取舍选择,或是适当地改为其它结构。
(工业上的可利用性)
根据上述致动器和车门开闭用致动器,通过在马达的轭铁的内周面设有减速齿轮部的齿轮箱,从而能容易且高精度地确定轭铁与齿轮箱的相对位置。而且,由于在齿轮箱设有用于将转轴支承成自由旋转的轴承,因而能容易且高精度地将马达的中心轴(转轴)与减速齿轮部的中心轴位置对准。
此外,通过在齿轮箱设置轴承,从而不需要实施用于将轴承支承于轭铁的拉深加工等,因而能降低轭铁的加工成本。
由此,能提高致动器的组装性,并且能提高各部件的加工性且降低制造成本。
(符号说明)
1 汽车;
2 后备箱门(门);
3 开口部;
A 致动器;
10 第一外壳;
18 引导管;
18c 凸缘部;
20 第二外壳;
24 内管;
25 螺母构件(从动构件);
30 马达部;
31 轭铁;
31e 突起(卡定部);
31f 内周面;
33 轴(转轴);
38 边端减震件;
38A、38B 轴承;
50 减速齿轮部;
51 内部齿轮(齿轮箱、齿圈);
51d 狭缝(卡定部);
51g 齿轮齿;
51t 突起;
52 第一太阳齿轮(太阳齿轮);
53 第一级行星齿轮(行星齿轮);
54 第一轮架(旋转构件);
55 第二太阳齿轮(太阳齿轮);
56 第二级行星齿轮(行星齿轮);
57 第二轮架(旋转构件);
60 螺杆轴(驱动轴);
61 轴承;
62 轴承座;
62t 突起;
63 减震构件;
63g、63h 插入孔;
66 密封构件;
70 螺旋弹簧;
80 外部环;
81 密封环;
130 电枢。

Claims (7)

1.一种致动器,其特征在于,包括:
筒状的轭铁;
电枢,所述电枢设于所述轭铁的径向内侧,并设置成相对于所述轭铁自由旋转;
驱动轴,所述驱动轴接受所述电枢的转轴的旋转力被驱动而旋转;
圆筒状的第一外壳,所述第一外壳对所述驱动轴进行收容;
第二外壳,所述第二外壳具有比所述第一外壳的内径小的外径,并被支承成能从所述第一外壳的一端相对移动;
减速齿轮部,所述减速齿轮部设于所述转轴与所述驱动轴之间,并使所述转轴的旋转减速;以及
从动构件,所述从动构件与所述驱动轴联动,并随着所述驱动轴的旋转而沿所述驱动轴的轴向移动,
在所述轭铁的内周面设有所述减速齿轮部的齿轮箱,在所述齿轮箱设有轴承,所述轴承用于将所述转轴支承成自由旋转。
2.如权利要求1所述的致动器,其特征在于,
所述减速齿轮部包括:
太阳齿轮,所述太阳齿轮设于所述转轴;
齿圈,所述齿圈设于所述太阳齿轮的外周部;
行星齿轮,所述行星齿轮与所述太阳齿轮及所述齿圈啮合,并随着所述太阳齿轮的旋转在所述太阳齿轮与所述齿圈之间进行行星运动;以及
旋转构件,所述旋转构件通过所述行星齿轮的以所述太阳齿轮为中心的公转而旋转,
所述齿轮箱是所述齿圈。
3.如权利要求2所述的致动器,其特征在于,
所述齿圈以无法相对旋转的方式设置于所述轭铁。
4.如权利要求2所述的致动器,其特征在于,
所述太阳齿轮、所述行星齿轮及所述旋转构件沿所述转轴的轴向设置有多级,
所述齿圈呈筒状,并在内周面具有相同齿距的齿轮齿,所述齿轮齿与多级所述行星齿轮啮合。
5.如权利要求3所述的致动器,其特征在于,
所述太阳齿轮、所述行星齿轮及所述旋转构件沿所述转轴的轴向设置有多级,
所述齿圈呈筒状,并在内周面具有相同齿距的齿轮齿,所述齿轮齿与多级所述行星齿轮啮合。
6.如权利要求1至5中任一项所述的致动器,其特征在于,
形成有卡定部,所述卡定部将所述轭铁与所述齿轮箱卡定。
7.一种车门开闭用致动器,
将权利要求1至6中任一项所述的致动器用于驱动门以使其开闭,其中,所述门设置成能相对于开口部开闭,
其特征在于,
通过所述第一外壳将所述轭铁连接于所述开口部和所述门中的任意一方,并通过所述第二外壳将所述从动构件连接于所述开口部和所述门中的任意另一方。
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