JP2002171773A

JP2002171773A - アクチュエータ

Info

Publication number: JP2002171773A
Application number: JP2000362892A
Authority: JP
Inventors: Michio Tsukui; 道夫津久井; Hiroki Kuroiwa; 広樹黒岩; Junichi Saito; 淳一斎藤
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】前照灯のランプボディーやドアミラーのミラ
ー部のように三次元方向の変位調整が必要な作動部をア
クチュエータを用いて調整するにあたり、構造の簡略
化、コンパクト化が果せるように構成する。【解決手段】ランプボディー１４が固定されるブラケ
ット１３を、躯体側に単一の支軸１２を介して三次元方
向変位自在に支持し、ブラケット１３の支軸１２による
支持部の上側部と、左側部とを、単一のケーシング６か
ら伸長された同軸上の第一、第二回動軸３、５に連結し
た偏芯カム体１６により前後方向に変位させることで、
ブラケット１３を三次元方向に位置調整する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に取付けられ
る前照灯やドアミラー等のように三次元方向に変位調整
される作動部材のアクチュエータの技術分野に属するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両に取付けられる前照灯のよ
うに、ハイビームとロービームに切り換えたり、車両の
ハンドル操作に合わせて照射方向（照射角度）を変更し
たりするため光軸の調整ができるようにしたものがあ
り、このようなものでは、光源が取付けられたランプボ
ディーを三次元方向に変位自在に設け、該ランプボディ
ーをアクチュエータを用いて変位調整（位置調整）する
ことで光軸調整をするように構成している。そしてこの
ものでは、運転席からの例えばスイッチ操作で前記調整
をおこなうようにしているが、このような三次元方向の
変位調整をするための構成としては、従来では、前記ラ
ンプボディーを、ケース体（躯体）側に球座やボールジ
ョイント等の枢支部材を介して三次元方向変位自在に支
持したブラケットに取付け、該ブラケットを前記ケース
体支持部（枢支部）を支点として適宜揺動変位せしめる
ことで三次元方向の位置調整を行うようにしている。そ
して、このように三次元方向の位置調整を行うために
は、ケース体支持部を支点として少なくとも二方向の揺
動変位が必要であり、従来では、アクチュエータとして
二つの電動モータを用意し、各電動モータがそれぞれの
方向の位置調整を行うように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記従来のも
のでは、ブラケットの二方向の位置調整を二つの電動モ
ータを用いて行う構成であるため、部品点数が増加して
コストアップの一因となるばかりでなく、構造が複雑化
してしまい、前述したような前照灯のように小さいケー
ス体のなかにレイアウトするのが難しいうえ、前照灯や
ドアミラー自体が大型化かつ重量化してしまうという問
題もあり、ここに本発明が解決しようとする課題があっ
た。しかも、電動モータの駆動によりブラケットを位置
調整させる場合、電動モータ出力軸の回転運動を直線運
動に変換し、該直線運動に基づいてブラケットをケース
体支持部を支点として揺動変位させることになるが、従
来では、ギア歯を介した変換手段が用いられている。こ
のため、ブラケットを位置調整するにあたり、ギア歯の
ピッチよりも小さい調整はバックラッシュの問題があっ
て行うことが難しく、精緻な調整作動がやりにくいとい
う問題があり、ここにも本発明が解決しようとする課題
があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、躯体に対し単一の支軸を介して
三次元方向変位自在に設けられる作動部材を変位調整す
るアクチュエータであって、該アクチュエータを、同芯
状に配される第一、第二回動軸と、これら各回動軸に設
けられ、回動軸の回転変位を直線変位に変換して出力す
る第一、第二変換手段とを備えて構成し、前記第一、第
二変換手段を、作動部材の前記躯体支持部の任意の一方
向一側部と該任意の一方向と交差する他方向一側部とに
連結して、第一、第二回動軸の回動に伴う各対応する変
換手段の直線的な変位に基づいて作動部材の変位調整を
行うように構成されているものである。そして、このよ
うにすることにより、第一、第二回動軸を一つのモータ
ケースに収容することができ、構造の簡略化、コンパク
ト化が果せる。このものにおいて、本発明の変換手段
は、第一、第二回動軸にそれぞれ一体的に連結される偏
芯カム体により構成され、該各偏芯カム体のカム面を作
動部材に摺動自在に当接せしめ、各回動軸の回動に伴い
回動軸軸芯とカム面の作動部材当接部との距離が変位す
ることに基づいて作動部材の変位調整を行うように構成
されているものとすることができ、このようにすること
によって、変位調整を滑らかな作動でかつ精緻なものに
することができる。さらにこのものにおいて、本発明の
第一、第二回動軸は超音波モータの駆動軸で構成されて
いるものとすることができる。またこのものにおいて、
本発明の作動部材は面一状の支持体を介して躯体側に支
持されているものとすることができる。さらにまた、こ
のものにおいて、本発明の第一、第二回動軸は一つのケ
ーシングに収容されるものとし、該ケーシングから互い
に対向する方向に同芯状に突出する第一、第二駆動軸が
それぞれ駆動するように構成されているものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図１
〜図７の図面に基づいて説明する。図面において、１は
本発明のアクチュエータを構成する超音波モータであっ
て、該超音波モータ１の基端側（下端側）に配される固
定筒体２は、筒端面を介して躯体側に固定されるように
設定されており、また、固定筒体２の内筒部２ａに、第
一回動軸３の中間部が軸受２ｂを介して回動自在に内嵌
支持されている。そして、前記第一回動軸３の先端部
（上端部）には円板３ａが一体的に形成されており、該
円板３ａ外周の基端部側（下端部側）面に、リング状
（円環状）の第一ロータ４が一体的（回り止め状）に固
定され、該第一ロータ４が第一回動軸３と一体に回動す
るように設定されている。

【０００６】さらに、第一回動軸３の先端部外周には、
軸受３ｂを介して第二回動軸５の基端部の小径筒状部５
ａが回動自在に外嵌されており、これによって、第一、
第二回動軸３、５とが互いに同軸上に位置し（同芯状の
関係となり）、かつ、第一回動軸３と第二回動軸５とが
相対回動自在な状態で連結されている。そして、前記筒
状部５ａの基端縁部には、前記第一回動軸３側の円板３
ａよりは大径な円板５ｂが一体的に形成されており、さ
らに、筒状部５ａの外周面には前記円板５ｂを内嵌する
よう下端側が開口した有底筒状のケーシング６の底面６
ａが外嵌固定されており、これによって、第二回動軸５
は、円板５ｂとケーシング６とともに一体回動するよう
に設定されている。そして、前記円板５ｂ外周の基端部
側（下端部側）面には、円板５ｂとともに一体回動する
リング状の第二ロータ７が一体的（回り止め状）に固定
されている。ここで、前記第一回動軸３側に配される第
一ロータ４は第二ロータ７よりも小径に形成されてお
り、第一、第二ロータ４、７とは、下端面が同一平面上
の径方向に並列する関係で配されるように設定されてい
る。また、ケーシング６は前記固定筒２部位にまで覆蓋
するように形成され、ケーシング開口端６ｂには、該開
口を塞ぐようなカバー体６ｃが一体的に配されるが、該
カバー体６ｃは、固定筒２の外筒部２ｃとのあいだに軸
受け２ｄを介して支持されており、これによって、ケー
シング６とカバー体６ｃとが第一回動軸３に対して相対
回動自在となるように設定されている。

【０００７】一方、前記固定筒体２の先端部には円板状
の支持体２ｄが一体的に形成されており、支持体２ｅの
先端側面が前記第一、第二ロータ４、７の基端側面に対
向するように設定されている。前記支持体２ｄの先端側
面には、異なる径のリング状の第一、第二圧電素子８、
９が、径方向に所定間隔を存する状態で固定されている
が、これら第一、第二圧電ユニット８、９は、それぞれ
正逆転用のＡ相電極群とＢ相電極群（ともに図示せず）
とが直径を基準として線対称になる関係で配されたもの
となっている。そして、これら第一、第二圧電ユニット
８、９の先端面には、先端側に向けて突出するくし歯が
形成されたリング状の弾性体１０がそれぞれ固定（貼
着）されている。そして、第一、第二圧電ユニット８、
９のＡ相電極群とＢ相電極群とに対しそれぞれ一対の交
流電源を接続し、選択された電圧ユニット８または９側
の一対の交流電源を介して電源供給することで、対応す
る第一、第二圧電ユニット８または９が振動し、これに
共振する弾性体１０が第一ロータ４または第二ロータ７
を正逆何れかに回動させる構成となっている。因みに、
前記超音波モータ１の基本構成は汎用のものと同様であ
り、その特性として、低速、高トルクという機能を備え
ている。

【０００８】さて、１１は前照灯の光軸調整をするべく
前照灯ケース体（躯体であって図示せず）に固定される
ベース材（本発明の躯体側に相当する）であって、該ベ
ース材１１は、前後方向に細長く形成された一対の前後
片１１ａと、該前後片１１ａの後端部上に固定される左
右に長い左右片１１ｂと、左右片１１ｂの左端側から上
方に起立する起立片１１ｃとを備えて構成されている。
前記起立片１１ｃには、上下方向中間部に位置してモー
タ固定片１１ｄが形成されており、該モータ固定片１１
ｄに、前記超音波モータ１の固定筒２下端面が固定され
ている。これによって、超音波モータ１は、ベース材１
１左側に位置し、第二回動軸５を上方に向け、そして第
一回動軸３を下方に向けて突出する状態で固定されてい
る。このとき、超音波モータ１の第一回動軸３は、モー
タ固定片１１ｄに形成の貫通孔１１ｅに遊嵌することで
自由回動できる状態で下方に突出しており、該突出端部
は、ベース材１１の左端側に位置する前後片１１ａに近
接対向するように設定されている。さらに、左右片１１
ｂの左右方向中央部には、上方に向けて突片１１ｆが一
体形成されており、該突片１１ｆに、前後方向に伸長す
る支軸１２の後端部が一体的に固定されている。

【０００９】１３はブラケット（本発明の支持体）であ
って、該ブラケット１３は、光源１４ａが取付けられた
ランプボディー１４が固定される左右方向に長い固定片
１３ａと、該固定片１３ａの後端縁部から下方に伸長す
る下枠部１３ｂと、そして、下片部１３ｂの左端側から
上方に伸長する縦枠部１３ｃと、該縦枠部１３ｃの上端
部から右方に向けて伸長する上枠部１３ｄとを備えて構
成されている。尚、ブラケット１３は、ブラケット固定
片１３ａは板面が上下方向を向き、下枠部１３ｂ、縦枠
部１３ｃ、上枠部１３ｄの各板面は前後方向を向き、か
つ、同一平面上に位置する関係で形成され、ランプボデ
ィー１４は各枠部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに沿って配さ
れるように設定されている。このとき、ランプボディー
１４の光源１４ａは、ブラケット１３に固定された状態
で、ブラケット１３の躯体側支持部（支軸１２）の直上
方向に位置するよう設定されている。さらに、下枠部１
３ｂの略中央部には下方に突出する支持片部１３ｅが形
成され、該支持片部１３ｅに、前記ベース材１１に固定
された単一の支軸１２の先端部が球座等の軸受部を介し
て連結されており、これによって、ブラケット１３は支
軸１２先端部を支点として三次元方向に自由に変位でき
るように設定されている。そして、ブラケット１３は、
支軸１２に対して直行する状態となる基準姿勢におい
て、前記下枠部１３ｂ、縦枠部１３ｃ、上枠部１３ｄの
各板面が超音波モータ１２の前方に近接状に位置する
が、各枠部１３ｂ、１３ｃ、１３ｄはケーシング６に干
渉しない位置関係となっていて、超音波モータケーシン
グ６の回動を損なわないように設定されている。

【００１０】また、ブラケット下枠部１３ｂと上枠部１
３ｄとには、それぞれ第一、第二回動軸３、５に対向す
る部位の後側面に位置して連結部１５が固定されてお
り、該連結部１５に永久磁石１５ａが設けられている。
一方、前記第一、第二回動軸３、５の突出先端部には、
それぞれ曲玉形状に形成された偏芯カム体１６の一端部
が螺子１６ａを用いて回り止め状に固着されて本発明の
アクチュエータが構成されるが、該アクチュエータの偏
芯カム体１６の外径側のカム面１６ｂがブラケット１３
の連結部１５後側面に当接するように設定されている。
ここで、これら偏芯カム体１６はカム体１６全体、また
はカム面１６ｂに鋼材等の磁石に吸着する特性を有した
材料が用いられており、これによって、カム面１６ｂ
は、前記永久磁石１５ａが配された連結部１５の後側面
に対し、常時磁着する（当接する）状態でかつ摺動自在
に連結される設定となっている。そして、偏芯カム体１
６は、ブラケット１３の前記基準姿勢において、カム面
１６ｂの中間部が連結部１５に当接するように設定され
ており、この状態から各回動軸３または５が正逆回動し
て、カム面１６ｂの連結部１５との当接位置が変位する
ことに伴い、各回動軸３、５の軸芯と各偏芯カム体１６
のカム面１６ｂとのあいだの間隔が大小変位して、第
一、第二回動軸３、５位置に対する連結部材１５位置、
即ちブラケット１３の所定部位位置を遠近変位させるよ
うに設定されている。尚、偏芯カム１６の回動変位に伴
うブラケット１３の変位は、図７のパターン図に示すよ
うな関係となっており、このようにして、偏芯カム体１
６は、各回動軸３、５の正逆回動運動を直線運動に変換
し、連結部材１５を直線的に変位せしめるように設定さ
れ、これが本発明の変換手段に相当している。尚、１３
ｆは下枠部１３ｂに形成された連結部１５の下端部から
下方に向けて円弧状に突出する補助支持片であって、該
補助支持片１３ｆは、下端面がベース材前後片１１ａの
上端面に当接することで、ブラケット１３の左端側を支
持しているが、ブラケット１３が支軸１２を支点として
揺動することに合わせて、補助支持片１３ｆの円弧状の
外周面がベース材前後片１１ａの上端面を転動または摺
動することにより、ブラケット１３の支軸１２を視点と
する変位を損なうことなく左端側部位を支持するように
設定されている。

【００１１】そして、ブラケット１３は、支軸１２を介
してベース材１１側に支持される部位（躯体支持部）の
左右方向一方（本発明の任意の一方向一側部に相当す
る）となる左側部位と、躯体支持部の上下方向一方（本
発明の他方向一側部）となる上側部位（正確には左方向
上側部位）が、それぞれ第一、第二回動軸３、５に対し
て遠近変位する設定となっている。これによって、ブラ
ケット１３は、支軸１２を支点として前記各部位におけ
る変位を受けるが、第一回動軸３の回動に伴う躯体支持
部の右側部位における変位作動を受けた場合では、ブラ
ケット１３は支軸１２を支点として左端部が前後に揺動
変位することになり、これによって、ブラケット１３に
固定されるランプボディー１４は左右端部が前後方向に
揺動変位して左右方向の向き、即ち光軸の左右方向の角
度（向き）を調整できるように設定されている。これに
対し、第二回動軸５の回動に伴う躯体支持部の上側部位
における変位作動を受けた場合では、ブラケット１３は
支軸１２を支点として上端部が前後に揺動変位し、これ
によってブラケット１３に固定されるランプボディー１
４は上端部が上下方向の揺動変位を含む前後方向の揺動
変位をして上下方向の向き、即ち光軸の上下方向の角度
（向き）を調整できるように設定されている。しかし
て、第一回動軸３と第二回動軸５とをそれぞれ所望の量
だけ正逆何れかに回動させることで、ランプボディー１
４の三次元方向の位置調整が行えるように設定されてい
る。

【００１２】叙述の如く構成された本発明の実施の形態
において、ランプボディー１４は第一、第二回動軸３、
５の正逆回動に伴い位置調整されて、前照灯の光軸の三
次元方向の角度調整がなされるが、この場合に、ブラケ
ット１３を変位させる第一、第二回動軸３、５は同一軸
芯上に位置しており、これら回動軸３、５をブラケット
１３の左側部位と上側部位とに当接させ、該部位を、第
一、第二回動軸３、５の正逆回動に基づいて前後方向に
変位させることで、ブラケット１３が躯体支持部となっ
ている支軸１２を支点として左右方向と上下方向との二
方向に変位するようになっている。この結果、第一、第
二回動軸３、５とが同一軸芯上に位置するものでありな
がら、ブラケット１３に固定されるランプボディー１４
の光軸を三次元方向に調整させることが可能となる。こ
のように、本発明が実施されたものにあっては、第一、
第二回動軸３、５を同一軸芯上に位置させることができ
る結果、これら回動軸３、５を、一つのモータケーシン
グ６から突出したものに構成することができて、部品点
数の削減、構造の簡略化を計ることができ、コスト削減
を果すことができるうえ、コンパクト化、軽量化にも寄
与できる。

【００１３】さらに、本発明が実施されたものでは、第
一、第二回動軸３、５の回動運動を直線運動に変換する
変換手段として、偏芯カム対１６を用いている。この結
果、ギアを介して行うもののように、バックラッシュ現
象を発生する惧れがなく、第一、第二回動軸３、５の回
動量のコントロールにより、滑らかで精緻な調整を確実
に行うことができる。

【００１４】さらにこのものでは、前述したように、こ
れら第一、第二回動軸３、５が単一のケーシング６に内
装されていて、部品点数の削減、構造の簡略化に基づく
コスト削減やコンパクト化、軽量化を実現できるもので
あるが、このものでは、アクチュエータとして、低速、
高トルクの特性を有した超音波モータ１が用いられてい
る。この結果、第一、第二回動軸３、４の回動作動が、
ブラケット１３の変位作動を行うのに好適になって、よ
り精度の高い位置調整を行うことができる。

【００１５】尚、本発明は前記実施の形態に限定されな
いことは勿論であって、第一、第二回動軸は一つのケー
シングに内装されるモータの出力軸に限定されず、二つ
の電動モータの出力軸であってもよい。

【００１６】さらに、図８に示す第二の実施の形態のよ
うにすることもできる。このものは、運転者の視点に合
わせて調整が必要となるドアミラーのミラー部を三次元
方向調整自在に取付けるための構成が示されている。こ
のものにおいて、ミラー部が取付けられるブラケット１
７は、右下コーナー部位が支軸１８を介して躯体側（図
示せず）に取付けられているが、該ブラケット１７の前
後方向一側面側に位置してアクチュエータを構成する超
音波モータ１が配されている。因みに、超音波モータ１
は前記第一の実施の形態に用いられているものと同様の
構成となっており、このものが、第一、第二回動軸３、
５が、支軸１８の左上方位置に傾斜状に伸長する状態で
配されている。そして、超音波モータ１から突出する第
一、第二回動軸３、５の先端部には、円板状の偏芯カム
体１９が一体的に固定されており、これら偏芯カム体１
９のカム面が、ブラケット１７の前記支軸１８による躯
体側支持部の左側と上方とに当接するように設定されて
いる。このように構成されたものにおいて、各同一軸芯
上に伸長する第一または第二の回動軸３または５の回動
に伴い、偏芯カム体１９がブラケット１７の当接部位を
直線的に変位せしめ、これによって、ブラケット１７の
左側または上側が支軸１８を支点として揺動して、ミラ
ー部を三次元方向に位置調整できるようになっている。
そしてこのものでも、前記第一の実施の形態のように、
各回動軸三、５が単一のケース体６から突出した構成と
することができ、部品点数の削減、構造の簡略化に基づ
くコスト削減や、コンパクト化、軽量化を果すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ランプボディー取付け状態を示す正面図であ
る。

【図２】ランプボディー取り外し状態の正面図である。

【図３】図２における平面図である。

【図４】図２における側面図である。

【図５】アクチュエータの断面正面図である。

【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ偏芯カ
ム体の平面図、アクチュエータの正面図、偏芯カム体の
底面図である。

【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ偏芯カム体によ
る変換手段の作動を説明する平面図、正面図である。

【図８】第二の実施の形態のドアミラーにおけるアクチ
ュエータを説明する斜視図である。

【符号の説明】

１超音波モータ３第一回動軸５第二回動軸６ケーシング１１ベース材１３ブラケット１４ランプボディー１５連結部１５ａ永久磁石１６偏芯カム体１６ｂカム面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤淳一群馬県桐生市広沢町一丁目二六八一番地株式会社ミツバ内Ｆターム(参考） 3D053 FF03 FF29 GG06 KK17 3K039 AA01 FB02 FB08 3K042 AA08 CB25 CB32 5H680 AA01 AA05 AA08 AA19 BB17 DD01 DD23 DD53 DD87 EE11 FF33 FF36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】躯体に対し単一の支軸を介して三次元方
向変位自在に設けられる作動部材を変位調整するアクチ
ュエータであって、該アクチュエータを、同芯状に配さ
れる第一、第二回動軸と、これら各回動軸に設けられ、
回動軸の回転変位を直線変位に変換して出力する第一、
第二変換手段とを備えて構成し、前記第一、第二変換手
段を、作動部材の前記躯体支持部の任意の一方向一側部
と該任意の一方向と交差する他方向一側部とに連結し
て、第一、第二回動軸の回動に伴う各対応する変換手段
の直線的な変位に基づいて作動部材の変位調整を行うよ
うに構成されているアクチュエータ。
【請求項２】請求項１において、変換手段は、第一、
第二回動軸にそれぞれ一体的に連結される偏芯カム体に
より構成され、該各偏芯カム体のカム面を作動部材に摺
動自在に当接せしめ、各回動軸の回動に伴い回動軸軸芯
とカム面の作動部材当接部との距離が変位することに基
づいて作動部材の変位調整を行うように構成されている
アクチュエータ。
【請求項３】請求項１または２において、第一、第二
回動軸は超音波モータの駆動軸で構成されているアクチ
ュエータ。
【請求項４】請求項１、２または３において、作動部
材は面一状の支持体を介して躯体側に支持されているア
クチュエータ。
【請求項５】請求項１、２、３または４において、第
一、第二回動軸は一つのケーシングに収容されるものと
し、該ケーシングから互いに対向する方向に同芯状に突
出する第一、第二駆動軸がそれぞれ駆動するように構成
されているアクチュエータ。