JP2017032071A - アクチュエータおよび車両ドア開閉用アクチュエータ - Google Patents
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また、ガイド部材によって、圧縮時におけるコイルスプリングの圧縮方向に交差する方向の座屈を防止できる。コイルスプリングの押圧力は、フランジ部を介してシール部材に伝達されるため、コイルスプリングの押圧力がシール部材に均等に作用する。このため、シール部材に対するフランジ部および軸受ホルダの密着性をさらに高めることができる。
さらに、第二ガイド部材が従動部材を保持することで、従動部材を保持するために他の部品等を備える必要がなく、部品点数を減少できる。
図1は、本発明の実施形態における車両ドア開閉用アクチュエータ100(以下、単にアクチュエータ100という)を備えた車両の例を示す斜視図である。
同図に示すように、アクチュエータ100は、自動車1の例えばテールゲート(ドア)2を開閉する。テールゲート2は、自動車1の車体後部に形成された開口部3に対し、開口部3の上部3aに図示しないヒンジ機構を介して開閉可能に設けられている。
図2、図3に示すように、アクチュエータ100は、第一ハウジング10と、第二ハウジング20と、モータ部30と、モータ部30の回転力を減速して出力する減速ギヤ部50と、減速ギヤ部50を介して伝達されるモータ部30の回転力により回転するスクリュー軸60と、コイルスプリング70と、を備えている。
図4に示すように、第一ハウジング10の一端10a(図4における左側端)には、テールゲート2側にピン(図示無し)を介して連結されるジョイント部材11が設けられている。ジョイント部材11は、円板状で第一ハウジング10の一端10の内側に嵌め込まれたプレート部11aと、プレート部11aから第一ハウジング10の外方に突出し、ピン(図示無し)が連結されるジョイント部11bと、を備えている。
第二ハウジング20は、一端20a側(図3における左端側)が、第一ハウジング10の他端10b側(図3における右端側)から第一ハウジング10内に挿入されている。第二ハウジング20は、第一ハウジング10に対し、他端10bから出没する方向に相対移動可能とされている。
また、第二ハウジング20の他端20bには、底部20cの内側にジョイント部材21が設けられている。ジョイント部材21は、自動車1の開口部3の側枠部3sと第二ハウジング20とを連結するためのものである。ジョイント部材21は、第二ハウジング20の他端20bの内側に嵌め込まれたプレート部21aと、プレート部21aから底部20cに形成された貫通孔20dを介して外方に突出するジョイント部21bと、を有している。このジョイント部21bに、ピン(図示無し)を介して開口部3の側枠部3sが連結される。
図5は、モータ部30のヨーク31および減速ギヤ部50のインターナルギヤ51を示す斜視図である。
図4、図5に示すように、モータ部30は、ヨーク31と、ヨーク31の内周面31fに固定されたマグネット32と、ヨーク31の径方向内側に回転自在に設けられたアーマチュア130と、アーマチュア130に電流を供給する給電部35と、アーマチュア130の回転位置を検出する検出部36と、を備えている。
図5に示すように、第一筒状部37bには、その外周面にヨーク31の軸方向に延びる突起37dが形成されている。ヨーク31の一端31aには、突起37dが係合するスリット31dが形成されている。突起37dとスリット31dとが係合することで、ホルダ部材37は、ヨーク31に対し、周方向に相対移動不能に設けられている。
このインターナルギヤ51は、プレート部51aをヨーク31の一端31a側に向けて筒状部51bがヨーク31内に挿入され、フランジ部51cをヨーク31の他端13bに突き当てて装着される。
ジョイント部材11のプレート部11aとエンドダンパ38のプレート部38a、互いに当接した状態になっている。そして、各プレート部11a,38aの何れか一方には凸部が、他方にはこの凸部が嵌る凹部(何れも図示無し)が形成されている。これにより、各プレート部11a,38a同士が相対回転しないようになっている。
ヨーク31の径方向内側に設けられたアーマチュア130は、シャフト33と、シャフト33に固定されたコア34aと、コア34aに巻回されているコイル34bと、を有する。
シャフト33の他端33bは、インターナルギヤ51のプレート部51aの中央部に設けられた環状の軸受38Bに、その中心軸回りに回転自在に支持されている。
整流子35bは、コイル34bと電気的に接続されている。
センサマグネット39は、ホルダ部材37のプレート部37aに対して第二筒状部37c側で、シャフト33の一端33a(図4における左側端)に一体に設けられている。
センサ基板40は、板状で、ホルダ部材37の第二筒状部37c内に保持されている。このセンサ基板40には、センサマグネット39と対向する側に、センサマグネット39がシャフト33とともに回転したときに、その回転を検出するホールIC等の磁気検出子40sが設けられている。センサ基板40には、磁気検出子40sにおける検出信号を外部に出力する出力信号線(図示無し)が接続されている。
このように構成されたモータ部30の給電部35とは反対側に、減速ギヤ部50が設けられている。減速ギヤ部50は、インターナルギヤ51と、第一サンギヤ52と、第一段遊星ギヤ53と、第一キャリア54と、第二サンギヤ55と、第二段遊星ギヤ56と、第二キャリア57と、を備えている。
第一サンギヤ52は、シャフト33の他端33bに嵌め込まれ、その外周面にギヤ歯52gが形成されている。
第一キャリア54は、円板状で、複数の第一段遊星ギヤ53に対し、シャフト33とは反対側に配置されている。第一キャリア54は、円板状に形成され、かつ第一段遊星ギヤ53を回転自在に支持する支持軸が組み付けられている。
第二キャリア57は、複数の第二段遊星ギヤ56に対し、シャフト33とは反対側に配置されている。第二キャリア57は、円板状に形成され、かつ第二段遊星ギヤ56を回転自在に支持する支持軸(図示無し)が組み付けられている。
これら第一サンギヤ52、第二サンギヤ55は、それぞれ焼結材などの金属製とされ、第一キャリア54、第二キャリア57もまた金属製とされている。また、インターナルギヤ51、第一段遊星ギヤ53、第二段遊星ギヤ56は、それぞれ樹脂製とされている。
また、インターナルギヤ51のギヤ歯51gは、第一段遊星ギヤ53のギヤ歯53gに噛み合う部分と、第二段遊星ギヤ56のギヤ歯56gに噛み合う部分とが、連続する同一ピッチのギヤ歯51gにより形成されている。これにより、インターナルギヤ51を容易に製作することができる。
これら複数の第一段遊星ギヤ53の遊星運動により、第一キャリア54がシャフト33と同軸回りに減速されて回転する。
これら複数の第二段遊星ギヤ56の遊星運動により、第二キャリア57がシャフト33と同軸回りに減速されて回転する。
図4、図6に示すように、軸受61および軸受ホルダ62と、インターナルギヤ51のフランジ部51cとの間には、ダンパ部材63が設けられている。
同図に示すように、スクリュー軸60の外周面には、螺旋状に連続したネジ条60nが形成されている。スクリュー軸60の他端60b側は、第二ハウジング20のインナーチューブ24の一端24a内に設けられたナット部材25内に挿入されている。
同図に示すように、ナット部材25は、その外周面に、周方向に間隔を空けて複数(例えば、この実施形態では4つ)の溝25mが形成されている。一方、ナット部材25が挿入されたインナーチューブ24の内周面には、インナーチューブ24の軸方向に沿って連続する突条24tが、周方向に間隔を空けて複数(例えば、この実施形態では4つ)形成されている。
また、ナット部材25の端部25aは、インナーチューブ24内に、スナップリング25rやかしめ加工等によって固定されている。
スクリュー軸60の先端部60sには、外周側に張り出すストッパ65が、かしめ加工等によって一体に固定されている。このストッパ65によって、ナット部材25のスクリュー軸60からの抜けが防止される。
コイルスプリング70は、その内側に、インナーチューブ24およびガイドチューブ18が挿通されることで、コイルスプリング70の伸縮時に、コイルスプリング70が伸縮方向側方に撓んだり座屈したりするのを抑える。
また、コイルスプリング70によって、ガイドチューブ18のフランジ部18cがシール部材66側に押圧される。換言すれば、ガイドチューブ18のフランジ部18cと軸受ホルダ62とにより、シール部材66が挟持されている。
また、アウターリング80の先端部80aは、第一ハウジング10の他端10bよりも第二ハウジング20側に僅かに突出している。アウターリング80の先端部80aの内周面には、円環状で防水性と弾性とを有するゴム系材料からなる円環状のシールリング81が一体に設けられている。
このように、材料の異なるアウターリング80とシールリング81は、例えば2色成形により形成される。
次に、アクチュエータ100の動作について説明する。
モータ部30のシャフト33を回転駆動させると、シャフト33の回転が減速ギヤ部50を介してスクリュー軸60に伝達される。これによってスクリュー軸60が回転すると、ナット部材25がスクリュー軸60の軸方向に沿って移動する。ナット部材25は、第二ハウジング20と一体化されたインナーチューブ24に固定されているので、これによって、第一ハウジング10に対して第二ハウジング20が出没し、アクチュエータ100が伸縮する。
同図に示すように、第一ハウジング10に対して第二ハウジング20が没入すると、自動車1の開口部3に設けられたバックゲート2が閉じられる。一方、図3に示すように、第一ハウジング10に対して第二ハウジング20が突出すると、自動車1の開口部3に設けられたバックゲート2が開けられる。このとき、アクチュエータ100を伸ばした状態でモータ部30の動作を停止させても、コイルスプリング70の付勢力によって、第一ハウジング10に対し第二ハウジング20が突出した状態が維持される。
また、ガイドチューブ18によって、圧縮時におけるコイルスプリング70の圧縮方向に交差する方向の座屈を防止できる。コイルスプリング70の押圧力は、フランジ部18cを介してシール部材66に伝達されるため、コイルスプリング70の押圧力がシール部材66に均等に作用する。このため、シール部材66に対するフランジ部18cおよび軸受ホルダ62の密着性をさらに高めることができる。
また、インナーチューブ24によって、圧縮時におけるコイルスプリング70の圧縮方向に交差する方向の座屈を防止できる。このため、コイルスプリング70の押圧力がシール部材66にさらに均等に作用する。この結果、シール部材66に対するフランジ部18cおよび軸受ホルダ62の密着性をさらに高めることができる。
さらに、インナーチューブ24がナット部材25を保持することで、ナット部材25を保持するために他の部品等を備える必要がなく、部品点数を減少できる。
しかも、インターナルギヤ51に、モータ部30のシャフト33を回転自在に支持する軸受38Bを設けている。このため、モータ部30の中心軸と減速ギヤ部50の中心軸とを、容易かつ高精度に位置合わせすることができる。また、部品に過度なストレスが掛かって耐久性が損なわれたり、部品同士の当たりが強くなって作動音が高まったりする等の不具合が生じるのを防ぐことができる。したがって、アクチュエータ100の耐久性、作動性等を高めるとともに、振動や作動音を低減して高品質化を図ることが可能となる。
また、インターナルギヤ51に、モータ部30のシャフト33を回転自在に支持する軸受38Bを設けることにより、ヨーク31に軸受38Bを支持するための絞り加工等を施す必要がなくなるので、ヨーク31の加工コストを低減できる。
そして、減速ギヤ部50を構成する遊星減速機構が複数段の構成であり、インターナルギヤ51の内周面に形成するギヤ歯51gを、第一段遊星ギヤ53、第二段遊星ギヤ56のそれぞれに噛み合う同一ピッチで形成するようにした。これにより、インターナルギヤ51を容易に製作することができる。
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。
例えば、アクチュエータ100の各部の構成は、本発明の主旨の範囲内で適宜変更することができる。一例として、上述の実施形態では、減速ギヤ部50を遊星減速機構により構成した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、遊星減速機構に代えてさまざまな減速機構を適用することが可能である。この場合、モータ部30のヨーク31の内周面に減速機構のギヤケースを配置し、さらに、ギヤケースに、シャフト33を回転自在に支持するための軸受38Bを設ければよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
2…テールゲート(ドア)
3…開口部
A…アクチュエータ
10…第一ハウジング
18…ガイドチューブ(ガイド部材)
18c…フランジ部
20…第二ハウジング
24…インナーチューブ(第二ガイド部材)
25…ナット部材(従動部材)
30…モータ部(モータ)
31…ヨーク
31e…突起
31f…内周面
33…シャフト(回転軸)
38…エンドダンパ
38A,38B…軸受
50…減速ギヤ部
51…インターナルギヤ
51d…スリット
51g…ギヤ歯
51t…突起
52…第一サンギヤ
53…第一段遊星ギヤ
54…第一キャリア
55…第二サンギヤ
56…第二段遊星ギヤ
57…第二キャリア
60…スクリュー軸(駆動軸)
61…軸受
62…軸受ホルダ
62t…突起
63…ダンパ部材
63g,63h…挿入孔
66…シール部材
70…コイルスプリング
80…アウターリング(ホルダ部材)
81…シールリング
130…アーマチュア
Claims (5)
- 筒状の第一ハウジングと、
該第一ハウジングに対して出没可能に設けられた筒状の第二ハウジングと、
前記第一ハウジングに内蔵されたモータと、
前記モータの回転軸の回転力を受けて回転駆動される駆動軸と、
前記第一ハウジング内に設けられ、前記回転軸および前記駆動軸の少なくとも何れか一方を回転自在に支持する軸受を保持する軸受ホルダと、
前記第二ハウジングに固定され、前記駆動軸の回転にともなって前記駆動軸の軸方向に沿って移動することで、前記第一ハウジングに対して前記第二ハウジングを出没させる従動部材と、
を備え、
前記第一ハウジングの内周面に円環状の内壁を設けるとともに、該内壁と前記軸受ホルダとにより、前記モータへの侵入物の侵入を防止するためのシール部材を挟持したことを特徴とするアクチュエータ。 - 前記第一ハウジングおよび前記第二ハウジング内に設けられ、前記第一ハウジングに対して前記第二ハウジングを突出させる方向の付勢力を付与するコイルスプリングと、
前記第一ハウジングおよび前記第二ハウジング内に設けられ、前記コイルスプリングの内側に配置される筒状のガイド部材と、
をさらに備え、
前記ガイド部材の前記減速ギヤ部側の端部に、前記コイルスプリングと前記シール部材との間に介在するフランジ部を形成し、
該フランジ部を前記内壁として機能させると共に、前記コイルスプリングにより、前記フランジ部を前記軸受ホルダに向かって押圧することを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記第二ハウジングの内部において、前記コイルスプリングの内側に位置して前記ガイド部材の前記軸受ホルダとは反対側の端部内に挿入されるとともに、前記従動部材を保持する第二ガイド部材をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。
- 前記第一ハウジングの前記第二ハウジング側の端部に設けられた筒状のホルダ部材と、
前記ホルダ部材の内周面に設けられ、前記第二ハウジングの外周面に摺接する環状のシールリングと、
をさらに備えることを特徴とする請求項2〜請求項3の何れか一項に記載のアクチュエータ。 - 請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のアクチュエータを、開口部に対して開閉可能に設けられたドアを開閉駆動するために用いた車両ドア開閉用アクチュエータであって、
前記開口部および前記ドアの何れか一方に前記第一ハウジングを連結し、
前記開口部および前記ドアの何れか他方に前記第二ハウジングを連結したことを特徴とする車両ドア開閉用アクチュエータ。
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