JP2021151100A

JP2021151100A - アクチュエータのブリーザ構造

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Publication number: JP2021151100A
Application number: JP2020049205A
Authority: JP
Inventors: 剛志今井; Tsuyoshi Imai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-03-19
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2040-03-19
Also published as: US11761530B2; CN115280645A; WO2021187413A1; JP7272305B2; US20230003292A1

Abstract

【課題】フィルタを保護しつつアクチュエータの搭載性を向上することができるブリーザ構造を提供する。【解決手段】ブリーザ構造６０は、リアハウジング２２を内外に貫通する呼吸孔６１と、呼吸孔６１を経由したハウジング内外の液体および固体の流通を抑制しつつ気体の流通を許容するフィルタ７１と、ブロック部８１とを備える。ブロック部８１は、呼吸孔６１の外側開口６３からフィルタ７１への経路の一部を塞ぎ、外部空間５７からフィルタ７１への固体および液体の到達を抑制する。【選択図】図４

Description

本発明は、アクチュエータのブリーザ構造に関する。

従来から、防水性を備えたアクチュエータには、圧力調整のためのブリーザが設けられている。特許文献１に開示されたアクチュエータでは、ハウジングに呼吸用通路が形成されており、呼吸用通路の外側にフィルタユニットが取り付けられている。フィルタユニットは、ハウジングの外壁に圧入された筒状の保持部材と、保持部材の端部に設けられた膜状のフィルタと、フィルタを覆うように保持部材の外側に設けられた有底筒状のキャップとを有する。

特許第４５６０７４３号公報

特許文献１のようにハウジング外で突出するようにフィルタユニットが設けられ、さらに高圧の液体からフィルタユニットを保護するためにハウジングに防護壁が形成されると、搭載される相手部品とのクリアランスを確保するため、その相手部品の対応箇所に凹みを設けたり、アクチュエータを相手部品から離して設置したりする必要がある。そのため、アクチュエータの搭載性が低下する。

これに対して、フィルタユニットがハウジング外で突出するように設けられるのを回避するべく、フィルタをハウジングに直接取り付けが考えられるが、これによると高圧の液体が直撃したときフィルタが剥がれたり、損傷したりするおそれがある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタを保護しつつアクチュエータの搭載性を向上することができるブリーザ構造を提供することである。

本発明のブリーザ構造は、アクチュエータ（１０）のハウジング（２０）に設けられるブリーザ構造（６０）であって、呼吸孔（６１）、フィルタ（７１）およびブロック部（８１）を備える。呼吸孔は、ハウジングを内外に貫通する。フィルタは、呼吸孔を経由したハウジング内外の液体および固体の流通を抑制しつつ気体の流通を許容する。ブロック部は、呼吸孔の外部空間（５７）側の開口としての外側開口（６３）からフィルタへの経路の一部を塞ぎ、外部空間からフィルタへの液体および固体の到達を抑制する。

本発明によれば、フィルタが少なくとも呼吸孔の外側開口よりもハウジング内側に配置され、フィルタがハウジング外で突出するように設けられるのを回避できるので、アクチュエータの搭載性が向上する。また、高圧の液体が呼吸孔に流れ込もうとするときにブロック部が液体の圧力を弱めるので、フィルタを保護できる。

図１は、第１実施形態のアクチュエータが適用されたシフトバイワイヤシステムを説明する模式図である。図２は、第１実施形態のアクチュエータの断面図である。図３は、図２のリアハウジングおよびブリーザ構造を矢印ＩＩＩ方向から見たときの図である。図４は、図２のＩＩＩ部拡大図であって、ブリーザ構造周辺を示す断面図である。図５は、図３のＶ部拡大図であって、ブリーザ構造周辺を示す図である。図６は、図５のフィルタおよびブロック部のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図７は、第２実施形態のブリーザ構造を示す断面図であって、第１実施形態における図４に対応する図である。図８は、第３実施形態のブリーザ構造周辺を示す図であって、第１実施形態における図５に対応する図である。図９は、図８のフィルタおよびブロック部のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図１０は、第４実施形態のブリーザ構造周辺を示す図であって、第１実施形態における図５に対応する図である。図１１は、図１０のフィルタおよびブロック部のＸＩ−ＸＩ線断面図である。図１２は、図１１のブロック部のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。図１３は、第５実施形態のブリーザ構造周辺を示す図であって、第１実施形態における図５に対応する図である。図１４は、図１３のフィルタおよびブロック部のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。

以下、アクチュエータの複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態のアクチュエータ１０は、車両用変速機１１のケース１２の外壁に固定され、シフトバイワイヤシステム１３の駆動部として用いられる。アクチュエータ１０は、シフト操作装置１４からの指令信号に応じて制御装置１５により駆動制御されることで、変速機１１のシフトレンジ切替機構１６を作動させてシフトレンジを切り替える。

（アクチュエータ）
先ず、アクチュエータ１０の全体構成について図２を参照して説明する。アクチュエータ１０は、ハウジング２０、モータ３０および減速機４０を備える。

ハウジング２０は、カップ状のフロントハウジング２１およびリアハウジング２２を有する。フロントハウジング２１およびリアハウジング２２は、開口部同士が組み合わされてボルト２３により互いに締結されている。フロントハウジング２１には、有底筒状の金属プレート２４が埋め込まれている。リアハウジング２２は、フロントハウジング２１とは反対側に突き出す筒状突出部２８を有する。リアハウジング２２の外壁にはブラケット２９が固定されている。アクチュエータ１０は、ブラケット２９を用いて変速機１１のケース１２（図１参照）に取り付けられる。

モータ３０は、ステータ３１、ロータ３４およびシャフト３７を有する。ステータ３１は、金属プレート２４に例えば圧入等により固定された環状のステータコア３２と、ステータコア３２に設けられたコイル３３とを有する。ロータ３４は、ステータ３１の内側において回転可能に設けられている。シャフト３７は、モータ側軸受３５および減速機側軸受３６により回転軸心ＡＸ１まわりに回転可能に支持され、ロータ３４とともに回転してモータ３０のトルクを出力する。モータ側軸受３５は、金属プレート２４に設けられている。減速機側軸受３６は、後述の出力部材４４に設けられている。

減速機４０は、偏心軸４１、リングギア４２、偏心ギア４３、出力部材４４および伝達機構４５を備える。偏心軸４１は、回転軸心ＡＸ１に対して偏心する偏心軸心ＡＸ２上に設けられ、シャフト３７と一体に形成されている。リングギア４２は、回転軸心ＡＸ１と同軸上に設けられ、リアハウジング２２に固定されている。偏心ギア４３は、リングギア４２の内歯部４６と噛み合う外歯部４７を有し、偏心軸４１に設けられた軸受４８により遊星運動可能に支持されている。遊星運動とは、偏心軸心ＡＸ２まわりに自転しつつ回転軸心ＡＸ１まわりに公転する運動のことである。遊星運動時の偏心ギア４３の自転速度は、シャフト３７の回転速度に対して減速させられる。

出力部材４４は、回転軸心ＡＸ１と同軸上に設けられ、リアハウジング２２に設けられた軸受４９により回転可能に支持されている。出力部材４４は、「駆動対象」としてのコントロール軸１８にモータ３０のトルクを出力する出力部である。伝達機構４５は、偏心ギア４３に形成された係合突起５１と、出力部材４４に形成されて係合突起５１が挿入された係合孔５２とから構成され、偏心ギア４３の偏心軸心ＡＸ２まわりの回転を出力部材４４に伝達する。

アクチュエータ１０では、コイル３３の通電相が切り替えられることにより回転磁界が発生し、この回転磁界により生じる磁気的吸引力または反発力を受けてロータ３４が回転する。ロータ３４と共に偏心軸４１が回転軸心ＡＸ１まわりに回転すると偏心ギア４３が遊星運動し、ロータ３４の回転に対して減速させられた偏心ギア４３の回転が出力部材４４から外部に出力される。

（ブリーザ構造）
次に、アクチュエータ１０が備えるブリーザ構造について図２〜図６を参照して説明する。ハウジング２０は、モータ３０および減速機４０を収容する収容空間５６を有する。収容空間５６は、フロントハウジング２１およびリアハウジング２２の内部空間から構成されている。アクチュエータ１０は、ハウジング２０内の空間（以下、収容空間）５６とハウジング２０外の空間（以下、外部空間）５７との圧力差を小さくするためのブリーザ構造６０を有する。

ブリーザ構造６０は、呼吸孔６１、フィルタ７１およびブロック部８１を備える。呼吸孔６１は、ハウジング２０を内外に貫通する通孔であり、収容空間５６と外部空間５７とを連通させている。第１実施形態では、呼吸孔６１は、アクチュエータ１０の車両搭載状態においてリアハウジング２２の底部の上部に位置し、収容空間５６の比較的上部につながっている。呼吸孔６１は段付状であって、収容空間５６側の開口（以下、内側開口）６２を含む小径部６４と、外部空間５７側の開口（以下、外側開口）６３を含む大径部６５とを有する。

フィルタ７１は、呼吸孔６１を経由したハウジング２０内外の液体および固体の流通を抑制しつつ気体の流通を許容する。第１実施形態では、フィルタ７１は防水透湿機能をもつ膜であって、呼吸孔６１の段差面６６（すなわち、大径部６５のうち小径部６４側の端部）に固定されている。

ブロック部８１は、呼吸孔６１の外側開口６３からフィルタ７１への経路の一部を塞ぎ、外部空間５７からフィルタ７１への液体および固体の到達を抑制する。第１実施形態では、ブロック部８１はハウジング２０とは別体であり、大径部６５に固定されている。フィルタ７１は、段差面６６とブロック部８１との間に設けられている。

ブロック部８１は、大径部６５に圧入された筒部８２と、筒部８２の通孔８３内に形成された第１ブロック部８４および第２ブロック部８５とを有する。第１ブロック部８４および第２ブロック部８５は、通孔８３の貫通方向に略直交する方向からみてジグザグに配置された突起状の障害物である。

第１ブロック部８４は、外側開口６３からフィルタ７１への経路の途中に設けられている。第１実施形態では、第１ブロック部８４は、通孔８３の外部空間５７側の端部の中央で、通孔８３の内壁のうち貫通方向に略直交する方向の一方から他方まで延びるように形成されている。

第２ブロック部８５は、第１ブロック部８４とフィルタ７１との間に位置し、外側開口６３からフィルタ７１側をみたとき第１ブロック部８４以外の開口部に完全に重なるように設けられている。上記「第１ブロック部８４以外の開口部」とは、第１実施形態の場合、通孔８３の内壁と第１ブロック部８４とで区画される空間のことである。第２ブロック部８５は、外側開口６３からフィルタ７１側をみたとき第１ブロック部８４の両側に１つずつ設けられている。第１ブロック部８４および第２ブロック部８５は、フィルタ７１が外側開口６３から見えないように配置されている。

第１ブロック部８４および第２ブロック部８５は、アクチュエータ１０の車両搭載状態において天地方向に延びるように形成されている。通孔８３の内壁と第１ブロック部８４および第２ブロック部８５とで区画される空間も同様に車両搭載状態において天地方向に延びる空間になっている。

ブリーザ構造６０は、呼吸孔６１の外側開口６３よりも外部空間５７側に突出しつつ、外側開口６３の周囲に沿って延びるようにリアハウジング２２に形成された壁部９１をさらに備える。壁部９１は、外側開口６３の周囲の半分以上を囲んでいる。また、壁部９１は、アクチュエータ１０の車両搭載状態において天地方向の地側に切欠き９２を有する。切欠き９２は、呼吸孔６１から天地方向の地側に延びる凹溝である。

（効果）
以上説明したように第１実施形態では、ブリーザ構造６０は、ハウジング２０を内外に貫通する呼吸孔６１と、呼吸孔６１を経由したハウジング２０内外の液体および固体の流通を抑制しつつ気体の流通を許容するフィルタ７１と、ブロック部８１とを備える。ブロック部８１は、呼吸孔６１の外側開口６３からフィルタ７１への経路の一部を塞ぎ、外部空間５７からフィルタ７１への固体および液体の到達を抑制する。このブリーザ構造６０によれば、フィルタ７１がハウジング２０外で突出するように設けられるのを回避できるので、アクチュエータ１０の搭載性が向上する。また、高圧の液体が呼吸孔６１に流れ込もうとするときにブロック部８１が液体の圧力を弱めるので、フィルタ７１を保護できる。

また、第１実施形態では、ブロック部８１は、外側開口６３からフィルタ７１への経路の途中に設けられた第１ブロック部８４と、第１ブロック部８４とフィルタ７１との間に位置し、外側開口６３からフィルタ７１側をみたとき第１ブロック部８４以外の開口部に完全に重なるように設けられた第２ブロック部８５とを有する。これによりフィルタ７１が外側開口６３から見えないように第１、第２ブロック部８５が配置されるので、外部空間５７からの液体がフィルタ７１に直撃するのを回避できる。

また、第１実施形態では、ブロック部８１は、アクチュエータ１０の搭載状態において天地方向に延びるように形成されている。これにより呼吸孔６１に入った液体が外に出ていき易くなり、液体が呼吸孔６１に溜まることを抑制できる。

また、第１実施形態では、ブロック部８１はハウジング２０とは別体である。そのためアクチュエータ１０の搭載方向に合わせてブロック部８１の方向を調整できる。

また、第１実施形態では、ブリーザ構造６０は、外側開口６３よりも外部空間５７側に突出しつつ、外側開口６３の周囲に沿って延びるようにリアハウジング２２に形成された壁部９１をさらに備える。そのため壁部９１が障壁となって、呼吸孔６１への液体の流入を抑制できる。

また、第１実施形態では、壁部９１は外側開口６３の周囲の半分以上を囲む。そのため呼吸孔６１への液体の流入を一層抑制できる。

また、第１実施形態では、壁部９１は、アクチュエータ１０の搭載状態において天地方向の地側に切欠き９２を有する。そのため、呼吸孔６１の上側から当該呼吸孔６１に液体が流入するのを抑制できる。また、液体が呼吸孔６１に流入した場合でも、切欠き９２を伝って地方向に液体が流出できる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、図７に示すように、フィルタ７１は、内側開口６２を塞ぐようにリアハウジング２２の内壁面に固定されている。すなわちフィルタ７１は、内側開口６２の縁部に設けられている。このようにフィルタ７１の配置に違いがあるものの、第２実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。

［第３実施形態］
第３実施形態では、図８および図９に示すように、第１ブロック部８４３および第２ブロック部８５３は１つずつ設けられている。第１ブロック部８４３は、通孔８３のうち貫通方向に略直交する方向の一方側を塞ぐように形成されている。第２ブロック部８５３は、通孔８３のうち貫通方向に略直交する方向の他方側を塞ぐように形成されている。第１ブロック部８４３および第２ブロック部８５３の形状および配置に違いがあるものの、第１ブロック部８４３および第２ブロック部８５３によりフィルタ７１が外側開口６３から見えないように配置されているため、第３実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。

［第４実施形態］
第４実施形態では、図１０〜図１２に示すように、第１ブロック部８４４は十字形状であって、通孔８３の中央から四方へ延びるように形成されている。第２ブロック部８５４は、外側開口６３側からみて第１ブロック部８４４と重なる十字形状の開口部を通孔８３の内壁との間に区画するように、通孔８３の内壁から中央に向けて突き出す４つの突起を形成している。第１ブロック部８４４および第２ブロック部８５４の形状および配置に違いがあるものの、第１ブロック部８４４および第２ブロック部８５４によりフィルタ７１が外側開口６３から見えないように配置されているため、第４実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。

［第５実施形態］
第５実施形態では、図１３および図１４に示すように、第１ブロック部８４５および第２ブロック部８５５は別部材である。第１ブロック部８４５は複数の第１通孔８３１を有する。第２ブロック部８５５は、外側開口６３からフィルタ７１側をみたとき第１通孔８３１とは異なる位置に設けられた複数の第２通孔８３２を有する。第１ブロック部８４５および第２ブロック部８５５の形状および配置に違いがあるものの、第１ブロック部８４５および第２ブロック部８５５によりフィルタ７１が外側開口６３から見えないように配置されているため、第５実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第１ブロック部８４５と第２ブロック部８５５を別部材とすることで、ブロック部８１が複雑な形状である場合にも製造可能である。

［他の実施形態］
他の実施形態では、呼吸孔は、ハウジングを内外に貫通していればハウジングのどこに設けられてもよい。呼吸孔は段付状でなくてもよい。呼吸孔は複数設けられてもよい。

他の実施形態では、ブロック部はハウジングに一体に形成に形成されてもよい。すなわちブロック部とハウジングが同一部材であってもよい。また、ブロック部は３つ以上の部材から構成されてもよい。また、ブロック部は、必ずしもフィルタが外側開口から見えないように配置されてなくてもよい。少なくとも外側開口からフィルタへの経路の一部を塞ぐようにブロック部が設けられれば、フィルタを保護できる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０アクチュエータ、２０ハウジング、５７外部空間、６０ブリーザ構造、
６１呼吸孔、６３外側開口、７１フィルタ、８１ブロック部。

Claims

アクチュエータ（１０）のハウジング（２０）に設けられるブリーザ構造（６０）であって、
前記ハウジングを内外に貫通する呼吸孔（６１）と、
前記呼吸孔を経由した前記ハウジング内外の液体および固体の流通を抑制しつつ気体の流通を許容するフィルタ（７１）と、
前記呼吸孔の外部空間（５７）側の開口としての外側開口（６３）から前記フィルタへの経路の一部を塞ぎ、前記外部空間から前記フィルタへの液体および固体の到達を抑制するブロック部（８１）と、
を備えるアクチュエータのブリーザ構造。
前記ブロック部は、前記外側開口から前記フィルタへの経路の途中に設けられた第１ブロック部（８４）と、前記第１ブロック部と前記フィルタとの間に位置し、前記外側開口から前記フィルタ側をみたとき前記第１ブロック部以外の開口部に完全に重なるように設けられた第２ブロック部（８５）とを有する、請求項１に記載のアクチュエータのブリーザ構造。
前記ブロック部は、前記アクチュエータの搭載状態において天地方向に延びるように形成されている、請求項１または２に記載のアクチュエータのブリーザ構造。
前記ブロック部は、前記ハウジングとは別体である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアクチュエータのブリーザ構造。
前記ブリーザ構造は、前記外側開口よりも前記外部空間側に突出しつつ、前記外側開口の周囲に沿って延びるように前記ハウジングに形成された壁部（９１）をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のアクチュエータのブリーザ構造。
前記壁部は、前記外側開口の周囲の半分以上を囲む、請求項５に記載のアクチュエータのブリーザ構造。
前記壁部は、前記アクチュエータの搭載状態において天地方向の地側に切欠き（９２）を有する、請求項６に記載のアクチュエータのブリーザ構造。