JP2018102050A - 回転式アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ミドルハウジング12は、環状部200、フロント側延伸部21、リア側延伸部22、フロント側凸部23、リア側凸部24を有している。環状部200は、減速機50の径方向外側に設けられている。フロント側延伸部21は、環状部200からフロントハウジング側へ筒状に延び、減速機の径方向外側に位置するよう形成されている。リア側延伸部22は、環状部200からリアハウジング側へ筒状に延び、ステータの径方向外側に位置するよう形成されている。フロント側凸部23は、フロント側延伸部21の外周壁から径方向外側に突出し、フロントハウジングの内壁に当接可能に複数形成されている。リア側凸部24は、リア側延伸部22の内周壁から径方向内側に突出し、ステータの外縁部に当接可能に複数形成されている。
【選択図】図9
Description
ミドルハウジングは、フロントハウジングの開口部に設けられている。
リアハウジングは、ミドルハウジングのフロントハウジングとは反対側に設けられ、フロントハウジングおよびミドルハウジングとの間に空間(5)を形成する。
モータ軸は、両端がフロントハウジングおよびリアハウジングにより回転可能に支持されている。
ステータは、前記空間においてリアハウジングの内側に固定されている。
ロータは、ステータの内側においてモータ軸とともに回転可能に設けられている。
ギア機構は、前記空間においてステータおよびロータに対しフロントハウジング側に設けられ、モータ軸のトルクを伝達可能である。
出力部は、モータ軸の径方向外側において回転可能に設けられ、ギア機構により伝達されたモータ軸のトルクを出力可能である。
環状部は、ギア機構の径方向外側に設けられている。
フロント側延伸部は、環状部からフロントハウジング側へ筒状に延び、ギア機構の径方向外側に位置するよう形成されている。
リア側延伸部は、環状部からリアハウジング側へ筒状に延び、ステータの径方向外側に位置するよう形成されている。
フロント側凸部は、フロント側延伸部の外周壁から径方向外側に突出し、フロントハウジングの内壁に当接可能に形成されている。フロント側凸部は、複数形成されている。
リア側凸部は、リア側延伸部の内周壁から径方向内側に突出し、ステータの外縁部に当接可能に形成されている。リア側凸部は、複数形成されている。
(第1実施形態)
図1に示す回転式アクチュエータ1は、例えば車両の自動変速機のシフトを切り替えるシフトバイワイヤシステムの駆動部として適用される。
このように、回転式アクチュエータ1により回転駆動されるマニュアルシャフト101の回転角度、すなわち回転方向の所定の位置は、自動変速機108の各シフトレンジに対応している。
次に、回転式アクチュエータ1について説明する。
センサハウジング14は、ボルト15によりフロントハウジング11に固定されている。
本実施形態では、リアハウジング13の底部とロータコア41との間にロータリーエンコーダ72が設けられている。ロータリーエンコーダ72は、磁石73、基板74およびホールIC75等を有している。
減速機50は、リングギア51、サンギア52、出力軸60を有している。
円盤部62の外縁部には、周方向の全範囲に亘り外歯64が形成されている(図3参照)。
出力部86の出力ギア81とは反対側の端部の内壁には、接続部としてのスプライン溝861が形成されている。
本実施形態は、強制駆動シャフト160をさらに備えている(図1、4参照)。
例えば、シフトレンジがPレンジのとき回転式アクチュエータ1が作動不能となった場合でも、手動で強制駆動シャフト160を回転させることにより、Pレンジ(駆動輪のロック)を解除することができる。
図5に示すように、フロントハウジング11は、ミドルハウジング12側において筒状に形成される内壁111を有している。内壁111は、円筒内壁112および非円筒内壁113からなる。円筒内壁112は、モータ軸45の軸Ax1を中心とする仮想円筒面に沿うよう円弧状に形成されている。ここで、円筒内壁112は、軸Ax1を中心とする約270°の円弧状に形成され、減速機50および出力軸60の径方向外側に位置している(図1、5参照)。すなわち、円筒内壁112は、ギア機構としての減速機50および出力軸60の径方向外側において周方向の所定範囲に位置するよう形成されている。非円筒内壁113は、両端が円筒内壁112の両端に接続するよう形成され、出力ギア81の径方向外側に位置している(図1、5参照)。
環状部200は、略円環状に形成され、リングギア51の径方向外側に設けられている。環状部200には、プレート9がインサートモールドされている。ここで、プレート9は、内縁部および溝部512が環状部200の内側に露出するようインサートモールドされている(図9参照)。
板状部201は、出力ギア81の形状に対応する板状に形成され、外縁部が環状部200の外縁部に接続するよう環状部200と一体に形成されている。
穴部202は、板状部201を板厚方向に貫くよう形成されている。
筒状部203は、穴部202からフロントハウジング11とは反対側へ筒状に延びるよう形成されている。
ここで、出力部86は、穴部202および筒状部203の内側に設けられている。
ミドルハウジング12は、フロント側延伸部21、リア側延伸部22、フロント側凸部23、リア側凸部24、フロント側凹部25、リア側凹部26をさらに有している。
フロント側凸部23は、フロント側延伸部21の外周壁から径方向外側に突出するよう形成されている。フロント側凸部23は、フロントハウジング11の円筒内壁112に当接可能に形成されている。
本実施形態では、5つのフロント側凸部23のうち少なくとも1つが円筒内壁112に当接している。
5つのフロント側凸部23は、それぞれ、中央が分断されている(図6、7参照)。すなわち、5つのフロント側凸部23は、それぞれ、フロント側延伸部21の周方向において2つに分断されている。
本実施形態では、6つのリア側凸部24のうち少なくとも1つが曲面351に当接している。
(プレート押さえ工程)
図示しない設置台にプレート9を設置し、12個の棒状の治具でプレート9を設置台側に押さえ付ける。ここで、治具は、環状部200の凹部204およびフロント側延伸部21のフロント側凹部25に対応する位置に配置され、プレート9を押さえ付ける。
上記プレート押さえ工程の後、フロント側凸部23と円筒内壁112とにおけるミドルハウジング12とフロントハウジング11との組み付け後の同軸変化方向および変化量を考慮し、かつ、リア側凸部24とステータ凸部35とにおけるミドルハウジング12とステータ30との組み付け後の同軸変化方向および変化量を考慮し金型を選択および調整し、ミドルハウジング12を射出成形により形成する。なお、フロント側凸部23、リア側凸部24を形成するため、入れ駒式の金型を用いてもよい。この場合、入れ駒式の金型を交換することにより、フロント側凸部23、リア側凸部24の突出量を調整できる。
上記工程を経て形成されたミドルハウジング12には、治具に対応する位置に凹部204およびフロント側凹部25が形成される。
ミドルハウジング12は、フロントハウジング11の開口部に設けられている。
リアハウジング13は、ミドルハウジング12のフロントハウジング11とは反対側に設けられ、フロントハウジング11およびミドルハウジング12との間に空間5を形成する。
モータ軸45は、両端がフロントハウジング11およびリアハウジング13により回転可能に支持されている。
ステータ30は、空間5においてリアハウジング13の内側に固定されている。
ロータ40は、ステータ30の内側においてモータ軸45とともに回転可能に設けられている。
減速機50および出力軸60は、空間5においてステータ30およびロータ40に対しフロントハウジング11側に設けられ、モータ軸45のトルクを伝達可能である。
出力部86は、モータ軸45の径方向外側において回転可能に設けられ、減速機50および出力軸60により伝達されたモータ軸45のトルクを出力可能である。
環状部200は、減速機50の径方向外側に設けられている。
フロント側延伸部21は、環状部200からフロントハウジング11側へ筒状に延び、減速機50の径方向外側に位置するよう形成されている。
リア側延伸部22は、環状部200からリアハウジング13側へ筒状に延び、ステータ30の径方向外側に位置するよう形成されている。
フロント側凸部23は、フロント側延伸部21の外周壁から径方向外側に突出し、フロントハウジング11の内壁111に当接可能に形成されている。フロント側凸部23は、複数形成されている。
リア側凸部24は、リア側延伸部22の内周壁から径方向内側に突出し、ステータ30の外縁部に当接可能に形成されている。リア側凸部24は、複数形成されている。
本発明の第2実施形態による回転式アクチュエータの一部を図15、16に示す。第2実施形態は、ミドルハウジング12の構成が第1実施形態と異なる。
本実施形態では、3つのフロント側凸部23のうち少なくとも1つが円筒内壁112に当接している。
3つのフロント側凸部23は、それぞれ、中央が分断されている(図15参照)。すなわち、3つのフロント側凸部23は、それぞれ、フロント側延伸部21の周方向において2つに分断されている。
本実施形態では、3つのリア側凸部24のうち少なくとも1つが曲面351に当接している。
3つのリア側凸部24は、それぞれ、中央がリア側凹部26により分断されている(図16参照)。すなわち、3つのリア側凸部24は、それぞれ、リア側延伸部22の周方向において2つに分断されている。
第2実施形態は、上述した点以外の構成は、第1実施形態と同様である。
また、フロント側凸部23を5つ備える第1実施形態と比べ、フロント側凸部23の形成が容易である。
また、リア側凸部24を6つ備える第1実施形態と比べ、リア側凸部24の形成が容易である。
本発明の他の実施形態では、複数のフロント側凸部23のうち少なくとも1つは、フロント側延伸部21の周方向において分断されていなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ミドルハウジング12は、フロント側凹部25をいくつ有していてもよい。また、ミドルハウジング12は、フロント側凹部25を有していなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、強制駆動シャフト160を備えていなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ギア機構は、減速機50に代えて、トルクを増速する増速機を有することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、回転電機は、3相ブラシレスモータに限らず、他の形式のモータであってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ディテントプレートの凹部は、いくつ形成されていてもよい。すなわち、本発明を適用可能な自動変速機のレンジの数は4つに限らない。
また、本発明の他の実施形態では、回転式アクチュエータは、車両のシフトバイワイヤシステムのシフトレンジ切替装置またはパーキング切替装置以外の装置等を駆動対象、取付対象としてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
Claims (7)
- フロントハウジング(11)と、
前記フロントハウジングの開口部に設けられたミドルハウジング(12)と、
前記ミドルハウジングの前記フロントハウジングとは反対側に設けられ、前記フロントハウジングおよび前記ミドルハウジングとの間に空間(5)を形成するリアハウジング(13)と、
両端が前記フロントハウジングおよび前記リアハウジングにより回転可能に支持されているモータ軸(45)と、
前記空間において前記リアハウジングの内側に固定されたステータ(30)と、
前記ステータの内側において前記モータ軸とともに回転可能に設けられたロータ(40)と、
前記空間において前記ステータおよび前記ロータに対し前記フロントハウジング側に設けられ、前記モータ軸のトルクを伝達可能なギア機構(50、60)と、
前記モータ軸の径方向外側において回転可能に設けられ、前記ギア機構により伝達された前記モータ軸のトルクを出力可能な出力部(86)と、を備え、
前記ミドルハウジングは、
前記ギア機構の径方向外側に設けられた環状部(200)、
前記環状部から前記フロントハウジング側へ筒状に延び、前記ギア機構の径方向外側に位置するよう形成されたフロント側延伸部(21)、
前記環状部から前記リアハウジング側へ筒状に延び、前記ステータの径方向外側に位置するよう形成されたリア側延伸部(22)、
前記フロント側延伸部の外周壁から径方向外側に突出し、前記フロントハウジングの内壁に当接可能に形成された複数のフロント側凸部(23)、および、
前記リア側延伸部の内周壁から径方向内側に突出し、前記ステータの外縁部に当接可能に形成された複数のリア側凸部(24)を有している回転式アクチュエータ(1)。 - 複数の前記フロント側凸部のうち少なくとも1つは、前記フロント側延伸部の周方向において分断されている請求項1に記載の回転式アクチュエータ。
- 複数の前記リア側凸部のうち少なくとも1つは、前記リア側延伸部の周方向において分断されている請求項1または2に記載の回転式アクチュエータ。
- 前記フロント側凸部は、前記フロント側延伸部の周方向に等間隔で3つ形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
- 前記リア側凸部は、前記リア側延伸部の周方向に等間隔で3つ形成されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
- 前記ミドルハウジングは、前記フロント側延伸部の内周壁から径方向外側へ凹むよう形成された1つ以上のフロント側凹部(25)をさらに有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
- 前記ミドルハウジングは、樹脂により形成されており、
前記ステータおよび前記フロントハウジングは、金属により形成されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
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