JP2010068561A - Rotation position detector and motor-driven actuator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、自動車の2輪駆動と4輪駆動との切替え、またはニュートラルポジションとドライブポジションとの切替え等を行う駆動切替え装置に用いる回転位置検出装置、および電動アクチュエータに関するものである。 The present invention relates to, for example, a rotational position detection device and an electric actuator used in a drive switching device that performs switching between two-wheel drive and four-wheel drive of an automobile, or switching between a neutral position and a drive position.
従来から、4輪駆動車のトランスファに電動モータの駆動によりシフトフォークをストロークさせる電動アクチュエータを設け、室内からのスイッチ操作により2輪/4輪駆動状態を切替える駆動切替え装置が知られている。
電動アクチュエータは減速機構であるウォーム減速機を備えており、このウォーム減速機が電動モータの回転軸と連係している。ウォーム減速機のウォームホイールには出力軸が連係されており、この出力軸にラック・ピニオンなどを介してシフトフォークをストロークさせるためのフォークシャフトが連結される。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a drive switching device in which an electric actuator that strokes a shift fork by driving an electric motor is provided in a transfer of a four-wheel drive vehicle and a two-wheel / four-wheel drive state is switched by a switch operation from the room.
The electric actuator includes a worm speed reducer that is a speed reduction mechanism, and this worm speed reducer is linked to the rotating shaft of the electric motor. An output shaft is linked to the worm wheel of the worm speed reducer, and a fork shaft for making the shift fork stroke is connected to the output shaft via a rack and pinion.
すなわち、電動モータの回転運動をウォーム減速機、ラック・ピニオンなどで構成される減速機構を介して往復運動に変換し、フォークシャフトによってシフトフォークをストロークさせるようになっている。
シフトフォークがストロークするとドライブトレイン上に設けられたスプライン歯を有するスリーブやドグクラッチが変位する。すると、駆動軸と従動軸の連結/解除が行われ、これによって、2輪/4輪駆動状態を切替えが行われる。
That is, the rotational motion of the electric motor is converted into reciprocating motion through a speed reduction mechanism composed of a worm speed reducer, rack and pinion, and the shift fork is stroked by the fork shaft.
When the shift fork strokes, a sleeve or dog clutch having spline teeth provided on the drive train is displaced. Then, the drive shaft and the driven shaft are connected / released, whereby the two-wheel / four-wheel drive state is switched.
ここで、電動アクチュエータには出力軸の回転位置を検出する回転位置検出装置が設けられ、シフトフォークのストローク量の制御は、回転位置検出装置による検出結果に基づいて行われる。すなわち、電動アクチュエータの出力軸の回転量を制御することでシフトフォークのストローク量の制御が行われるようになっている。 Here, the electric actuator is provided with a rotational position detector that detects the rotational position of the output shaft, and the stroke amount of the shift fork is controlled based on the detection result of the rotational position detector. That is, the stroke amount of the shift fork is controlled by controlling the rotation amount of the output shaft of the electric actuator.
回転位置検出装置としては、例えば、接触式の検出装置、つまり、摺動接点式の検出装置がある。この摺動接点式の検出装置は、出力軸に連結されているウォームホイールに取り付けられたコンタクトプレート(固定接点、パターン)と、このコンタクトプレートに摺接するコンタクタ(摺動接点)とで構成される場合がある(例えば、特許文献1参照)。
また、出力軸と共回りする回転プレート(回転子)を設け、ここにコンタクトプレートを設けると共に、このコンタクトプレートに摺接可能にコンタクタを設ける場合がある(例えば、特許文献2参照)。
As the rotational position detection device, for example, there is a contact type detection device, that is, a sliding contact type detection device. This sliding contact type detection device is composed of a contact plate (fixed contact, pattern) attached to a worm wheel connected to the output shaft, and a contactor (sliding contact) slidably contacting this contact plate. There are cases (see, for example, Patent Document 1).
Further, there is a case where a rotating plate (rotor) that rotates together with the output shaft is provided, a contact plate is provided here, and a contactor is provided so as to be slidable on the contact plate (for example, see Patent Document 2).
これら特許文献1、および特許文献2のコンタクタは、何れも出力軸の径方向片側に配置される。そして、出力軸の回転に伴ってコンタクトプレートが回転し、これによってコンタクタとコンタクトプレートとの接触位置が変化したり、接触/非接触したりすることで出力軸の回転位置が検出できるようになっている。
ところで、コンタクタは、板バネ材をプレス加工して板バネ材の弾性力、復元力を利用してコンタクタの接点部をコンタクトプレート側に付勢させている場合がある。このように形成する場合、振動などに影響されずコンタクタとコンタクトプレートとを確実に接触させるために、コンタクタに複数の接点部を設けることが多い。
しかしながら、上述の特許文献1、特許文献2にあっては、出力軸の径方向片側にコンタクタが配置されるので、接点部を複数設けると、これら接点部の軌道が大径化する。このため、接点部に摺接させるべく、接点部の軌道に対応して形成するコンタクトプレートが大型化してしまう。この結果、回転位置検出装置全体が大型化してしまうという課題がある。
By the way, the contactor may press the leaf spring material and urge the contact portion of the contactor toward the contact plate side by utilizing the elastic force and restoring force of the leaf spring material. When formed in this way, a plurality of contact portions are often provided on the contactor in order to ensure contact between the contactor and the contact plate without being affected by vibration or the like.
However, in Patent Document 1 and
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小型化を図ることができる回転位置検出装置、および電動アクチュエータを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a rotational position detection device and an electric actuator that can be reduced in size.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、出力軸に取り付けられ、前記出力軸と共回りするコンタクタと、前記コンタクタの接点部の軌道に対応して形成され、前記接点部が摺接するコンタクトプレートとを有し、前記コンタクタに一対のアーム部を形成し、これらアーム部の先端に前記コンタクトプレートに接触する前記接点部を設け、前記コンタクトプレートをアース用プレートと電極用プレートとで構成し、前記アース用プレートに一方の前記アーム部の接点部を摺接させると共に、前記電極用プレートに他方の前記アーム部の接点部を摺接させ、他方の前記アーム部の接点部が前記電極用プレートに摺接する位置に基づいて、前記出力軸の回転位置を検出する回転位置検出装置であって、前記一対のアーム部をそれぞれ前記出力軸を挟んで両側に配置したことを特徴とする。
このように構成することで、コンタクタの接点部の軌道を出力軸を中心にして小径化することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is formed to correspond to a contactor attached to an output shaft and co-rotating with the output shaft, and a track of a contact portion of the contactor. A contact plate with which the contact portion slides, a pair of arm portions are formed on the contactor, the contact portion that contacts the contact plate is provided at the tip of the arm portion, and the contact plate is used for an earth plate and an electrode And a contact portion of one of the arm portions is slidably contacted with the grounding plate, and a contact portion of the other arm portion is slidably contacted with the electrode plate. A rotational position detecting device for detecting a rotational position of the output shaft based on a position where the portion is in sliding contact with the electrode plate, wherein the pair of arm portions are It is characterized by being arranged on both sides of the output shaft.
By configuring in this way, it is possible to reduce the diameter of the contactor track of the contactor around the output shaft.
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載の回転位置検出装置と、電動モータと、前記電動モータの回転を減速して前記出力軸に伝達する減速機構とを備えたことを特徴とする電動アクチュエータとした。
このように構成することで、小型化を図ることができる電動アクチュエータを提供することが可能になる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the rotational position detecting device according to the first aspect, an electric motor, and a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the output shaft. The electric actuator is used.
With this configuration, it is possible to provide an electric actuator that can be reduced in size.
請求項3に記載した発明は、前記減速機構を収納し、前記出力軸の一端側に開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの前記開口部を閉塞するカバーとを備え、前記出力軸の一端に前記コンタクタを取り付けると共に、前記カバーに前記コンタクトプレートを取り付けたことを特徴とする。
このように構成することで、カバーを取り外すだけで容易に回転位置検出装置を変更したり、メンテナンスしたりすることができる。
The invention described in
With this configuration, the rotational position detection device can be easily changed or maintained simply by removing the cover.
請求項1に記載した発明によれば、コンタクタの接点部の軌道を出力軸を中心にして小径化することができる。このため、接点部の軌道に対応して形成されるコンタクトプレートを小型化でき、結果的に回転位置検出装置を小型化することが可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the track of the contact portion of the contactor can be reduced in diameter around the output shaft. For this reason, the contact plate formed corresponding to the track of the contact portion can be miniaturized, and as a result, the rotational position detecting device can be miniaturized.
請求項2に記載した発明によれば、小型化を図ることができる電動アクチュエータを提供することが可能になる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide an electric actuator that can be miniaturized.
請求項3に記載した発明によれば、カバーを取り外すだけで容易に回転位置検出装置を変更したり、メンテナンスしたりすることができる。このため、組み立て作業などの効率化を図ることが可能になる。 According to the third aspect of the present invention, the rotational position detecting device can be easily changed or maintained simply by removing the cover. For this reason, it is possible to improve the efficiency of assembly work and the like.
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3に示すように、電動アクチュエータ1は、例えば、四輪車の駆動を二輪駆動と四輪駆動とに切替える駆動切替え装置用として用いられるものであって、電動モータ2と電動モータ2の回転軸3に連結された減速機構4とを備えている。
電動モータ2は、有底筒状のヨーク5内にアーマチュア6を回転自在に配置した構成となっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the electric actuator 1 is used, for example, for a drive switching device that switches the driving of a four-wheel vehicle between a two-wheel drive and a four-wheel drive, and includes an
The
ヨーク5の筒部53は略円筒状に形成されており、この内周面に複数のセグメント型の永久磁石7が周方向に等間隔で磁極が順番となるように配設されている。
ヨーク5の底壁(エンド部)51には、中央に軸方向外側に向かって突出するボス19が形成され、ここに回転軸3の一端を軸支するための軸受け18が圧入固定されている。筒部53の開口部53aには、外フランジ部52が設けられている。外フランジ部52にはボルト孔(不図示)が形成されており、ここにボルト24を挿通して減速機構4を収納するギヤケーシング23に締結固定されている。
The
The bottom wall (end portion) 51 of the
アーマチュア6は、回転軸3に外嵌固定されたアーマチュアコア8と、アーマチュアコア8に巻装されたアーマチュアコイル9と、回転軸3の他端側に配置されたコンミテータ10とを備えている。アーマチュアコア8は、プレス加工等によって打ち抜かれたリング状の金属板11を軸方向に複数枚積層したものである。
金属板11の外周部には回転軸3の軸方向平面視で略T字状の複数のティース12が周方向に沿って等間隔で放射状に形成されている。
The
A plurality of substantially T-
複数枚の金属板11を回転軸3に外嵌固定することにより、アーマチュアコア8の外周には、隣接するティース12間に蟻溝状のスロット(不図示)が複数形成されている。スロットは軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数形成されている。これらスロット間にエナメル被覆の巻線14を挿通し、ティース12に絶縁材であるインシュレータ(不図示)を介して巻線14が巻装される。これにより、アーマチュアコア8の外周に、複数のアーマチュアコイル9が形成される。
A plurality of dovetail-shaped slots (not shown) are formed between the
回転軸3の他端側に外嵌固定されているコンミテータ10は、この外周面に導電材で形成されたセグメント15が複数枚取り付けられている。セグメント15は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。
各セグメント15のアーマチュアコア8側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ16が一体成形されている。ライザ16には、アーマチュアコイル9の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線14が掛け回わされ、巻線14はヒュージングによりライザ16に固定されている。これにより、セグメント15とこれに対応するアーマチュアコイル9とが導通される。
A
A
このように構成されたコンミテータ10は、減速機構4を収納するギヤケーシング23内に臨まされた状態で配設されている。ギヤケーシング23は、電動モータ2の回転軸3と直交する方向の一端面に開口部23aを有する箱状に形成されたものである。また、ギヤケーシング23の電動モータ2側の側壁23bにも開口部が形成されており、ここを電動モータ2のコンミテータ10側を受入れるブラシ収納部22としている。ブラシ収納部22には、電動モータ2と反対側に段差面22aが形成されている。
The
この段差面22aに当接するように有底筒状のホルダステー13が底部(エンド部)13aを減速機構4側に向けた形で収納されている。ホルダステー13には、一対のブラシホルダ20が内装されている。
ブラシホルダ20には、それぞれブラシ17がスプリング21を介して付勢された状態で出没自在に内装されている。これらブラシの先端部はスプリング21によって付勢され、コンミテータ10に摺接した状態になっている。
A bottomed
In the
このような構成のもと、ブラシ17は、後述するコネクタ部94に挿入された外部コネクタ(不図示)を介して外部電源に接続され、コンミテータ10に電力を供給する。コンミテータ10には巻線14が接続されているので、巻線14に電流が供給され、アーマチュアコア8に磁界が形成される。このとき、永久磁石7との間に吸引力や反発力が生じ、回転軸3が回転する。
Under such a configuration, the
ギヤケーシング23のブラシ収納部22よりも径方向外側には、ヨーク5の不図示のボルト孔に対応する部位に雌ネジ部54が刻設されている。この雌ネジ部54に、ボルト24が螺入されるようになっている。
また、ギヤケーシング23は、ブラシ収納部22に連なる歯車収納部27を有している。歯車収納部27には、減速機構4を構成する歯車群28が収納されている。歯車群28は、電動モータ2の回転軸3の他端に連結されたウォーム軸25を有している。
On the radially outer side of the
Further, the
ウォーム軸25の両端側は、歯車収納部27に設けられた軸受け40,41によって回転自在に支持されている。また、ウォーム軸25の回転軸3とは反対側端には、スラスト軸受け42が設けられ、ウォーム軸42のスラスト荷重を受けられるようになっている。なお、ウォーム軸42と回転軸3は、互いに一体成形としてもよいし、相対回転不能に連結してもよい。
Both end sides of the
ウォーム軸25には、ウォームホイール26が噛合されている。ウォームホイール26の径方向中央には、ピニオンギヤ43の基端側が相対回転不能に連結されている。このピニオンギヤ43は、アイドラー軸44に軸支されている。すなわち、ウォームホイール26は、ピニオンギヤ43を介してアイドラー軸44に軸支された状態になっている。
A
ギヤケーシング23の底壁23cには、アイドラー軸44の一端に対応する部位に、アイドラー軸44の軸方向外側に突出する軸受け部45が設けられている。この軸受け部45は、アイドラー軸44の一端を軸支するためのものである。
ピニオンギヤ43の先端には外周面に歯部43aが形成されており、ここにピニオンギヤ43よりも大径な外歯平歯車46が噛合いされている。
The
A
図2〜図4に示すように、外歯平歯車46には、径方向略中央に段付筒状に形成された軸嵌合部47が一体成形されている、この軸嵌合部47には、出力軸48が挿通されている。外歯平歯車46は、金属製のアーム49を介して出力軸48と共回りするようになっている。アーム49は、平板をプレス加工などによって成型したものであって、出力軸48の軸方向平面視で三つ又状に形成されている。アーム49は、ボルト92によって外歯平歯車46に締結固定されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the external
アーム49の径方向略中央には、軸孔55が形成され、ここに出力軸48が挿通されるようになっている。出力軸48の軸孔55に対応する部位には、2方取り部48aが形成されている一方、軸孔55は出力軸48の2方取り部48aに対応するように形成されている。これにより、出力軸48とアーム49とが相対回転不能に連結される。
A
また、アーム49の三つ又の先端部49aには、外歯平歯車46側に向かって曲折された爪部56が形成されている。一方、外歯平歯車46には、爪部56に対応する部位に、爪部56を受入れ可能な係合孔57が形成されている。この係合孔57にアーム49の爪部56が係合することで、アーム49と外歯平歯車46との固着力がより高まるようになっている。
Further, a
さらに、出力軸48には、アーム49に対応する箇所に段差により拡径されたフランジ部58が形成されている。このフランジ部58にアーム49が当接することによって、アーム49の軸方向に位置決めが行われるようになっている。
なお、外歯平歯車46とアーム49とを別体にせず、アーム49を外歯平歯車46に埋設させた状態で樹脂モールド成型としてもよい。
Further, the
The external
ギヤケーシング23の底壁23cには、出力軸48に対応する部位に、外側に向かって突出するボス部59が形成されている。ボス部59の内周面は、軸方向略中央に出力軸48を挿通可能な内フランジ部62が形成されている。この内フランジ部62よりも軸方向内側には、段差により徐々に拡径された第一ハウジング部63と第二ハウジング部64とがこの順で形成されている。
On the
第二ハウジング部64には、出力軸48の一端側を軸支するための軸受け60が設けられている。この軸受け60の内輪60aには、外歯平歯車46の軸嵌合部47の先端が当接するようになっている。すなわち、外歯平歯車46は、軸嵌合部47の先端が軸受け60の内輪に当接すると共に、基端側の内周面が出力軸48のフランジ部58に当接することによって軸方向の位置決めが行われる。
The
第一ハウジング部63には、オイルシール61が設けられ、内部への塵埃の侵入を防止できるようになっている。
一方、内フランジ部62より軸方向外側には、不図示の駆動切替え装置を構成する外部機器と電動アクチュエータ1とを連結するための筒状の嵌合部65が一体成形され、出力軸48の一端は、内フランジ部62を介して嵌合部65まで延出している。出力軸48の一端には、平面取り部67が形成されており、シフトフォークをストロークさせるためのフォークシャフト(不図示)などが連結可能になっている。
The
On the other hand, on the outer side in the axial direction from the
また、ボス部59の外周面は、段差により先端側が縮径するように形成されており、段差面59aにOリング66が設けられている。このOリング66は、外部機器と電動アクチュエータ1とを連結する際のシール部としての役割を有している。
Further, the outer peripheral surface of the
この他に、ギヤケーシング23には、外周面に後述するエンドカバー70を締結固定するための雌ネジ部71が複数形成されている。また、ギヤケーシング23には、底壁23c側に外部機器(不図示)に電動アクチュエータ1を固定するためのブラケット72がボルト73によって締結固定されている。なお、電動モータ2は、ギヤケーシング23の他にブラケット72にも固定バンド74を介して固定されている。固定バンド74は、ボルト75によってブラケット72に締結固定されている。
In addition, the
ここで、アイドラー軸44の他端、および出力軸48の他端は、ギヤケーシング23の開口部23a周縁の近傍に配置された中間カバー68に軸支されている。
図2、図4、図5に示すように、中間カバー68は金属製の平板をプレス成型したものであって、出力軸48の軸方向平面視でギヤケーシング23の開口部23a周縁よりも小さく形成されている。
Here, the other end of the
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the
中間カバー68には、外周部に3つのボルト孔68aが形成されている一方、ギヤケーシング23のボルト孔に対応する部位には、それぞれ雌ネジ部93が刻設されている。すなわち、中間カバー68は、ボルト孔68aにボルト69を挿通し、このボルト69がギヤケーシング23の雌ネジ部93に螺入されることによって、ギヤケーシング23の内側に収納された状態で締結固定される。
ここで、3つのボルト孔68aは、電動モータ2側に2つ形成され、電動モータ2とは反対側に1つ形成されている。電動モータ2側に形成された2つのボルト孔68a間には、凹部68bが形成されている。この凹部68bは、後述するターミナルホルダ96と中間カバー68との干渉を回避するためのものである。
In the
Here, two
また、中間カバー68には、アイドラー軸44の他端に対応する部位に外側に向かってバーリング加工が施され、ここをアイドラー軸44の他端を軸支する軸受け部76としている。一方、出力軸48の他端に対応する部位には、外側に向かって突出するボス部77が形成されている。
Further, the
このボス部77には、出力軸48の他端を軸支するための軸受け78が内装されている。ボス部77の径方向略中央には挿通孔80が形成されており、この挿通孔80を介して出力軸48の他端が外方に向かって突出している。
さらに、中間カバー68には、軸受け部76、およびボス部77の周囲を取り囲むようにリブ79が形成されている。このリブ79は、中間カバー68の強度を確保するためのものである。
The
Furthermore,
図1、図2、図6に示すように、ギヤケーシング23の開口部23aには、これを閉塞するエンドカバー70がボルト33によって締結固定されている。すなわち、中間カバー68は、ギヤケーシング23とエンドカバー70との間に配置された状態になっている。
エンドカバー70は、ギヤケーシング23側の一端面に開口部70aを有する箱状に形成されたものである。エンドカバー70の開口部70a周縁には、全周に亘って外フランジ部83が形成されており、この外フランジ部83がギヤケーシング23の開口部23a周縁の合わせ面になっている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, an
The
ギヤケーシング23の開口部23a周縁には、全周に亘って溝部81が形成され、ここにパッキン81aが配設されている。このパッキン81aは、ギヤケーシング23とエンドカバー70との合わせ面から内部への塵埃の侵入を防止するためのシールとして機能している。
A
また、エンドカバー70の外フランジ部83には、ギヤケーシング23の雌ネジ部71に対応する部位に、ボルト孔(不図示)を有するボルト座82が外側に向かって突設されている。このボルト座82のボルト孔にボルト33を挿通することによって、ギヤケーシング23にエンドカバー70が締結固定される。
さらに、エンドカバー70の内側には、出力軸48の回転位置を検出するための摺動接点式の回転位置検出装置104が設けられている。
Further, a
Further, a sliding contact type rotational
図2、図7、図8に示すように、回転位置検出装置104は、出力軸と共回りするコンタクタ105と、エンドカバー70の底部70bに取り付けられコンタクタ105が摺動するセンサ基板106とで構成されている。
コンタクタ105は、ホルダ107を介して出力軸48の他端にボルト109によって締結固定されている。
ホルダ107は、略円板状のホルダ本体113とホルダ本体113の一側に一体成形されたベース部114とで構成されている。
2, 7, and 8, the rotational
The
The
ホルダ本体113には、ボルト109に対応する部位にボルト孔116が形成されている。ボルト孔116は段付状に形成され、ボルト109の頭部がホルダ本体113から殆ど突出しないようになっている。
ホルダ本体113の出力軸48側の面には、出力軸48に対応する位置に筒状の嵌合部115が一体成形されている。嵌合部115は出力軸48の他端に外嵌され、これによってホルダ107の径方向の位置決めが行われるようになっている。
Bolt holes 116 are formed in the holder
A cylindrical
ベース部114は、出力軸48の軸方向平面視で略T字状に形成されたものである。ベース部114は、径方向に沿って延在する第一ベース部114aと第一ベース部114aの先端に一体成形され周方向に沿って延在する第二ベース部114bとで構成されている。第二ベース部114bには、ビス孔117が形成され、ここにビス110が挿通される。ビス孔117の周方向両側には、コンタクタ105を位置決めするための一対の凸部119,119が形成されている。
The
コンタクタ105は板バネ材を平面視略コの字状にプレス加工したものである。コンタクタ105は、ホルダ107にビス110によって固定された平面視略長方形状の本体部111と、本体部111の長手方向両端から本体部111の長手方向と交差する方向に沿うように出力軸48側に向かって延出し、出力軸48を挟んで両側に配置された一対のアーム部112とが一体成形されている。
本体部111には、ホルダ107のビス孔117に対応する位置にビス孔118が形成されている。ホルダ107のビス孔117、およびコンタクタ105のビス孔118にビス110を挿通し、このビス110を座屈変形させることで、両者107,105が互いに固着する。
The
A screw hole 118 is formed in the
また、コンタクタ105には、ホルダ107の凸部119に対応する部位に、嵌合孔120が形成されている。この嵌合孔120を凸部119に嵌合することでコンタクタ105の位置決めが行われる。
コンタクタ105の一対のアーム部112は、それぞれ二又状に形成されている。アーム部112は、基端側がセンサ基板106側に屈曲されており、先端側がセンサ基板106に摺接可能になっている。アーム部112の二又状の先端には、それぞれセンサ基板106側に突出した接点部108が形成されており、この接点部108が後述するセンサ基板106のコンタクトプレート121に摺接する。
Further, the
Each of the pair of
センサ基板106は、ボルト88によってエンドカバー70の底部70bに締結固定されている。エンドカバー70の底部70bには、ボルト88に対応する部位に雌ネジ部(不図示)が刻設された凸部89が形成されている。
センサ基板106には、コンタクタ105の接点部108の軌道に対応して形成されたコンタクトプレート121が設けられている。コンタクトプレート121は、略円環状のアース用プレート122と、このアース用プレート122の径方向外側にアース用プレート122と同心上に形成されたC字状の電極用プレート123とを有している。
The
The
アース用プレート122の幅は、1つのアーム部112の先端に形成されている2つの接点部108が摺接するのに十分な幅に設定されている。一方、電極用プレート123も1つのアーム部112の先端に形成されている2つの接点部108が摺接するのに十分な幅に設定されている。
また、電極用プレート123は、一端が不図示のセンサ用電源に接続されていると共に、周方向に複数に分割されている。すなわち、電極用プレート123は、複数の円弧プレート123aで構成され、隣接する円弧プレート123a同士はそれぞれ抵抗(不図示)で接続されている。
The width of the
The
コンタクタ105の一対のアーム部112は、一方がアース用プレート122に摺接し、他方が電極用プレート123に摺接するように配置されている。コンタクトプレート121の2つのプレート122,123は、コンタクタ105を介して電気的に接続されることになる。
The pair of
ここで、図4〜図6に示すように、エンドカバー70の底部70bには、外部コネクタ(不図示)を挿抜可能なコネクタ部94が設けられている。このコネクタ部94は所謂雌型コネクタであって、受入れ口94aを外側に向け、かつエンドカバー70内に埋没した状態で設けられている。センサ基板86に一端が接続されているセンサターミナル91は、エンドカバー70の底部70b、およびコネクタ部94に沿うように断面略S字状に形成されている。そして、センサターミナル91の他端は、コネクタ部94の基端側から受入れ口94a内へと突出した状態になっている。
Here, as shown in FIGS. 4 to 6, the
また、コネクタ部94の受入れ口94a内には、電動モータ2のブラシ17に一端が電気的に接続されているパワーターミナル95の他端が突出されている。パワーターミナル95は、電動モータ2のブラシ17からコネクタ部94の受入れ口94a内に至るまで延在し、断面略L字状に形成されている。
これらセンサターミナル91、およびパワーターミナル95は、それぞれギヤケーシング23に取り付けられているターミナルホルダ96によって固定されている。
Further, the other end of the
The
ターミナルホルダ96は、電動モータ2のホルダステー13近傍からコネクタ部94の基端に至るまで延在するように形成された略直方体状のものであって、ボルト97によってギヤケーシング23のブラシ収納部22近傍に締結固定されている。
ここで、中間カバー68には、凹部68bが形成されているので、ギヤケーシング23にターミナルホルダ96を取り付けてもターミナルホルダ96と中間カバー68とが互いに干渉することがない。したがって、ターミナルホルダ96は、中間カバー68からエンドカバー70のコネクタ部94に向かって突出した状態になっている。
The
Here, since the
ターミナルホルダ96のコネクタ部94側の端面96aには、凸部99が形成されている。一方、コネクタ部94の基端には、凸部99と嵌合可能な嵌合凹部100が形成されている。これら凸部99と嵌合凹部100とが互いに嵌合することによって、ターミナルホルダ96とエンドカバー70との位置決め固定が確実に行われる。
A
ターミナルホルダ96の端面96aがコネクタ部94の基端に当接することによって、センサターミナル91の他端の抜け方向への移動が規制されている。すなわち、センサターミナル91は、エンドカバー70にインサート成型することなく、エンドカバー70の内側からターミナルホルダ96に押さえられることによって、エンドカバー70内に固定される。
When the
また、ターミナルホルダ96には、パワーターミナル95に対応する部位に、パワーターミナル95を収納可能な収納凹部98が形成されている。この収納凹部98にパワーターミナル95が収納されることで、パワーターミナル95がギヤケーシング23内に確実に固定されると共に、パワーターミナル95の他端の抜け方向への移動が規制される。
Further, the
このような構成のもと、コネクタ部94に外部コネクタが挿入されると、外部コネクタを介して回転位置検出装置104の検出信号を外部制御機器に出力したり、外部電源からの電力を電動モータ2のブラシ17に供給したりする。
With this configuration, when an external connector is inserted into the
次に、電動アクチュエータ1の動作について説明する。
例えば、駆動切替え装置により四輪車の駆動を二輪駆動や四輪駆動に切替えるためにシフトフォークをストロークさせる場合、まず、電動アクチュエータ1の電動モータ2を駆動させ、回転軸3を回転させる。このとき、コネクタ部94に挿入された不図示の外部コネクタを介して電動モータ2に電力が供給される。
Next, the operation of the electric actuator 1 will be described.
For example, when the shift fork is stroked in order to switch the drive of a four-wheel vehicle to two-wheel drive or four-wheel drive by the drive switching device, first, the
回転軸3が回転すると、回転軸3の他端に連結されたウォーム軸25が回転し、このウォーム軸25に噛合されているウォームホイール26が回転する。
ウォームホイール26が回転すると、ウォームホイール26に連結されているピニオンギヤ43の基端側が回転する。ピニオンギヤ43には、外歯平歯車46が噛合されているので、外歯平歯車46が回転し、出力軸48が回転する。出力軸48の一端には、シフトフォークをストロークさせるためのフォークシャフト(不図示)などが連結されているので、これにより、シフトフォークがストロークする。
When the
When the
ここで、シフトフォークのストローク量は、出力軸48の回転位置を制御することによって行われる。出力軸48の回転位置の検出は、出力軸48の他端側に設けられた回転位置検出装置104によって行われる。
すなわち、出力軸48が回転すると、これに伴って回転位置検出装置104のコンタクタ105が出力軸48を中心にして回転する。ここで、コンタクタ105の一対のアーム部112は、出力軸48を挟んで両側に配置されているので、各アーム部112の接点部108の軌道は出力軸48を中心にして従来と比較して小さな円を描く。
Here, the stroke amount of the shift fork is performed by controlling the rotational position of the
That is, when the
このとき、コンタクタ105の一方のアーム部112は、回転移動しつつアース用プレート122に摺接している。また、他方のアーム部112は、回転移動しつつ電極用プレート123の複数の円弧プレート123aのうち何れかに摺接している。そして、電極用プレート123の円弧プレート123aに、他方のアーム部112が摺接する位置が変化することによって抵抗値が変化する。
At this time, one
このため、各抵抗値に応じた電圧値が出力軸48の回転位置信号としてコネクタ部94、および外部コネクタ(不図示)を介して外部制御機器に送信される。外部制御機器は、回転位置検出装置104の検出結果に基づいて、電動モータ2の回転軸3を停止したり、正/逆回転させたりする。これによって、シフトフォークを進退移動させて二輪駆動、または四輪駆動に切替わる。
For this reason, a voltage value corresponding to each resistance value is transmitted as a rotational position signal of the
したがって、上述の実施形態によれば、コンタクタ105の一対のアーム部112を出力軸48を挟んで両側に配置することで、接点部108の軌道を出力軸48を中心にして小径化することができる。このため、接点部108の軌道に対応して形成されるコンタクトプレート121(アース用プレート122、および電極用プレート123)を小型化でき、結果的に回転位置検出装置104を小型化することが可能になる
Therefore, according to the above-described embodiment, by arranging the pair of
また、出力軸48の他端にコンタクタ105が取り付けられ、コンタクタ105が中間カバー68よりもエンドカバー70側に設けられていると共に、エンドカバー70の底部70bにコンタクトプレート121が設けられたセンサ基板106が固定されている。このため、例えば、回転位置検出装置104のメンテナンスを行ったり、回転位置検出装置104に代わって他の回転位置検出装置(例えば、磁気式ロータリエンコーダなど)に交換したりする場合にあっては、これらの作業をエンドカバー70を取り外すだけで行うことができるので、作業効率を向上させることができる。
In addition, a
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、電動モータ2の回転軸3の他端に連結されているウォーム軸25に、ウォームホイール26が噛合されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、ウォームホイール26に代わってヘリカルギアを用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, the case where the
1 電動アクチュエータ
2 電動モータ
4 減速機構
23 ギヤケーシング(ケーシング)
23a 開口部
48 出力軸
70 エンドカバー(カバー)
105 コンタクタ
108 接点部
112 アーム部
121 コンタクトプレート
122 アース用プレート
123 電極用プレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
105
Claims (3)
前記コンタクタの接点部の軌道に対応して形成され、前記接点部が摺接するコンタクトプレートとを有し、
前記コンタクタに一対のアーム部を形成し、これらアーム部の先端に前記コンタクトプレートに接触する前記接点部を設け、
前記コンタクトプレートをアース用プレートと電極用プレートとで構成し、
前記アース用プレートに一方の前記アーム部の接点部を摺接させると共に、前記電極用プレートに他方の前記アーム部の接点部を摺接させ、
他方の前記アーム部の接点部が前記電極用プレートに摺接する位置に基づいて、前記出力軸の回転位置を検出する回転位置検出装置であって、
前記一対のアーム部をそれぞれ前記出力軸を挟んで両側に配置したことを特徴とする回転位置検出装置。 A contactor attached to the output shaft and rotating together with the output shaft;
A contact plate that is formed corresponding to the track of the contact portion of the contactor, and that the contact portion is in sliding contact with,
A pair of arm portions are formed on the contactor, and the contact portions that contact the contact plate are provided at the tips of the arm portions,
The contact plate is composed of a ground plate and an electrode plate,
While sliding the contact portion of one of the arm portions to the ground plate, sliding the contact portion of the other arm portion to the electrode plate,
A rotational position detecting device for detecting a rotational position of the output shaft based on a position where the contact portion of the other arm portion is in sliding contact with the electrode plate;
The rotational position detecting device, wherein the pair of arm portions are arranged on both sides of the output shaft, respectively.
電動モータと、
前記電動モータの回転を減速して前記出力軸に伝達する減速機構とを備えたことを特徴とする電動アクチュエータ。 The rotational position detection device according to claim 1;
An electric motor;
An electric actuator comprising: a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the electric motor and transmits it to the output shaft.
前記ケーシングの前記開口部を閉塞するカバーとを備え、
前記出力軸の一端に前記コンタクタを取り付けると共に、
前記カバーに前記コンタクトプレートを取り付けたことを特徴とする請求項2に記載の電動アクチュエータ。
A casing that houses the speed reduction mechanism and has an opening on one end side of the output shaft;
A cover for closing the opening of the casing;
Attach the contactor to one end of the output shaft,
The electric actuator according to claim 2, wherein the contact plate is attached to the cover.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008230151A JP2010068561A (en) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | Rotation position detector and motor-driven actuator |
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-
2008
- 2008-09-08 JP JP2008230151A patent/JP2010068561A/en active Pending
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