JP2516002B2 - クル−ズコントロ−ル用電動アクチユエ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はクルーズコントロール用電動アクチュエータ
に関し、特にアクチュエータとエンジン制御手段との間
の連結部などの経年劣化によるフリクションの増大によ
り、制御量が変化することのないクルーズコントロール
用電動アクチュエータに関する。

〈従来の技術〉 例えば、車輪の速度を所定の設定速度に維持するため
のクルーズコントロール用アクチュエータには、駆動源
として電動モータを用いたものがある。そして、モータ
からの駆動力をクラッチ装置やギヤ装置を介して出力軸
に伝達し、出力軸の端部に一体的に固設されたレバー部
材を揺動することにより、スロットルコントロールワイ
ヤを介してスロットルバルブの制御を行っている。

ところで、アクチュエータとスロットルバルブとの間
にはワイヤの連結部の取付誤差やワイヤの長さのばらつ
き等ばかりでなく、ワイヤを取付けた状態でスロットル
バルブが全閉状態にあるように或る程度の遊びを設けて
いる。そこで、設定値に応じてスロットルバルブを開く
ためにはワイヤ等の遊び分を加味した分だけ余分にレバ
ー部材を作動させるようにしている。

しかしながら、経年劣化等によりワイヤ取付部等にフ
リクションが増大したりすると、クルーズコントロール
をキャンセルするなどしてスロットルバルブを全閉状態
にしてもフリクションにより遊び分が戻り難いため、レ
バー部材が初期位置まで戻らない場合がある。この状態
から、メモリ機能等により記憶されている設定値にて、
再度クルーズコントロール状態で走行しようとすると、
コントローラから遊び分を加味した分に応じた信号が出
力されるため、レバー部材が戻りきらない分だけ余分に
スロットルバルブを開くことになる。そのため、車速が
設定値以上にオーバシュートする等してハンチングや、
追従性の劣化の原因となる。そのような不具合を防止す
るために、出力軸を初期位置に付勢するための戻しばね
を設けたものがあるが、戻しばねをアクチュエータ内に
組み付けた際のその組付状態を容易に確認できることが
望ましい。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目
的は、出力軸を初期位置に戻すための戻しばねの組付状
態を容易に確認し得るクルーズコントロール用電動アク
チュエータを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、モータによりス
ロットルバルブの制御を行うようにしたクルーズコント
ロール用電動アクチュエータであって、前記スロットル
バルブに連結される出力軸と、前記出力軸の軸端部を軸
支するべくアクチュエータ内に設けられた軸受ホルダ
と、前記出力軸に一体的に回動可能に設けられかつ前記
軸受ホルダの外方に突出する半径方向外向きのアーム部
を有する駆動力伝達ギヤと、前記モータの駆動力を前記
駆動力伝達ギヤに伝えるためのクラッチ付け伝達手段
と、前記軸受ホルダ内に前記出力軸と同軸的に設けられ
た捩りコイル状の戻しばねとを有し、前記戻しばねによ
り前記出力軸を初期位置に向けて付勢するべく、前記戻
しばねの一端を前記軸受ホルダの外方に突出させて前記
軸受ホルダの一部に係合させると共に、前記戻しばねの
他端を前記アーム部に係合させたことを特徴とするクル
ーズコントロール用電動アクチュエータを提供すること
により達成される。

〈作用〉 このように、アクチュエータの出力軸を初期位置に向
けて付勢する戻しばねを設けて、クルーズコントロール
を解除した際に出力軸を確実に初期位置に戻し、アクチ
ュエータとエンジン制御手段との間の連結部等に経年劣
化等によりフリクションが増大した場合でも、アクチュ
エータを確実に初期状態から設定値に応じて作動させ
て、制御を安定化すると共に、その戻しばねの一端部を
軸受ホルダの一部に係合しかつ軸受ホルダより外方に突
出させると共に、他端部を出力軸にから半径方向外向き
に突出するアーム部に弾発的に係合させることにより、
両端部の係合状態を容易に確認することがでるため、捩
りコイルばねの組付不良を防止することができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。

第１図は本発明が適用されたクルーズコントロール用
電動アクチュエータ１を示しており、概ね箱型をなすケ
ーシング２の第１図に於ける下側の開放端にはロアケー
シング３がＯリング４を介してねじ５をケーシング２に
螺着することにより固着されている。

ケーシング２の天板６の中央部には、固定軸７がケー
シング２の内側に向けて突設されると共に固定軸７と同
心をなす環状溝８が天板６の内面に凹設されている。そ
して環状溝８により形成された固定軸７の周囲のボス状
部分９の外周面には、環状をなす励磁ユニット11が圧入
により固着されている。

ケーシング２の内側に突出した固定軸７の上側部分に
は、磁性体材料からなるクラッチロータ12が回動自在に
枢支されている。このクラッチロータ12の外周部には合
成樹脂からなるウォームホイール13がモールド成型によ
り一体的に固着されており、このようにしてクラッチ付
け伝達手段が構成されている。またクラッチロータ12
は、環状溝８に向けて矩形断面をなす環状溝14が凹設さ
れており、この環状溝14の内側に前記した励磁ユニット
11を非接触に受容している。ウォームホイール13にはケ
ーシング２の第１図に於ける左側に設けられたウォーム
ギヤ15が固定軸７に直交する方向に沿って設けられて噛
合している。また、ケーシング２の第１図に於ける左側
にはモータ室16が郭成されており、モータ室16にはウォ
ームギヤ15と平行する向きに公知形式の直流モータ17が
回動自在に受容されている。

第２図は第１図のロアケーシング３を取除いて第１図
に於ける下側から見た一部破断して示す図であるが、モ
ータ室16の第１図に於ける下側の開口部にはモータ室カ
バー18が図示されないねじを用いて固着されている。そ
して、モータ軸19の一方がモータ室カバー18に一体的に
固着された軸受により軸支されている。また、モータ軸
19の他方の端部がケーシング２の第２図に於ける左上部
から突出しているが、モータ軸19の突出端部には小ピニ
オンギヤ21が固設されている。

ウォームギヤ15の第２図に於ける上端には大ピニオン
ギヤ22が固設されている。そして、大ピニオンギヤ22と
モータ軸19に固設された小ピニオンギヤ21とがアイドル
ピニオンギヤ23を介して互いに噛合している。

なお、ケーシング２の第２図に於ける左上方には、小
ピニオンギヤ21とアイドルピニオンギヤ23と小ピニオン
ギヤ22とを収容すべくギヤ室24が凹設されており、ギヤ
室24の開口端にはギヤ室カバー25が図示されないねじを
用いて固着されている。そして、ギヤ室カバー25の内面
には、ウォームギヤ15とのバックラッシユを除去すべ
く、ウォームギヤ15を軸線方向について一定の方向に付
勢する板ばね26がウォーケギヤ15の軸端に当接するよう
に設けられている。

第１図に示すように、固定軸７の下側部分にはクラッ
チロータ12の下面と対向する側に、円板上のクラッチホ
ルダ31がピニオンギヤ32と同軸的に固着されてピニオン
ギヤ32と一体的に同軸的に回動自在なように枢支されて
いる。そして、クラッチホルダ31とクラッチロータ12と
の間には、例えば３枚の板ばね33を介してクラッチホル
ダ31に弾性的に指示されたアームチュアプレート34が設
けられている。板ばね33の一端がクラッチホルダ31に固
着され、他端がアーマチュアプレート34に固着された段
付ピン35と係合されており、この板ばね33によりアーマ
チュアプレート34がクラッチロータ12と非接触状態にな
るように、クラッチホルダ31に近接する向きにばね付勢
されている。また、クラッチホルダ31の外周部には半径
方向外向きに開設されたスロット36が例えば３箇所に設
けられており、ピン35がスロット36によりそれぞれ受容
されてピン35の拡径頭部とスロット36の側壁との係合に
より、クラッチホルダ31とアーマチュアプレート34とが
互いにトルク伝達し得るようにされている。

アーマチュアプレート34の外周には平歯車状の歯41が
切設されている。クラッチロータ12には、これらの歯41
のピッチに対応した位置に複数の凸部42が凸設されてお
り、クラッチロータ12とアーマチュアプレート34とが密
接した際に歯41と突部42とが係合するようにされてい
る。これにより、比較的小さな励磁電流で大きな伝達ト
ルクが得られる。

更に、固定軸７の下端は、ロアケーシング３に凹設さ
れた軸受孔43に嵌入し、固定軸７が撓むことのないよう
にされている。

第１図及び第２図に良く示されているように、ピニオ
ンギヤ32には、駆動力伝達ギヤとしてのセクタギヤ44が
噛合している。このセクタギヤ44は、ケーシング２の天
板６に設けられた軸受とケーシング２の下面にねじ45を
用いて固設された軸受ホルダ46とにより回動自在なよう
に軸支された出力軸47に固着されている。尚、出力軸47
は軸受ホルダ46側の端部に係着されたスナップリンク48
により一方の軸線方向への抜け止めがなされている。

セクタギヤ44は出力軸47に固着された円筒部51と、円
筒部51の一部から半径方向外向きに延出されて階段状に
曲折してなるアーム部52と、アーム部52の遊端部に所定
の角度範囲に亘って形成されたギヤ部53とからなる。出
力軸47には、セクタギヤ44の円筒部51と軸受ホルダ46と
の間に、合成樹脂からなるフランジ付ブシュ54が嵌装さ
れており、ブシュ54を外囲するように捩りコイル状の戻
しばね55が遊嵌されている。戻しばね55の一方の端部56
が軸受ホルダ46の外周部に軸線に沿って設けられた切欠
部57に係合すると共に、他方の端部58がセクタギヤ44の
アーム部52に係合してセクタギヤ44を第２図に示される
矢印Ａの向き、即ち初期位置に向けてばね付勢してい
る。

ケーシング２の第１図に於ける上側の開放面には、天
板６を閉塞するべく、Ｏリング59を介して、図示されな
いねじを用いてアッパカバー61が固着されている。そし
て、出力軸47の一方の端部が上方に突出している。

アッパカバー61から突出した出力軸47の端部には、オ
イルシール62及びシールキャップ63により防水処理が施
された上でレバー部材64が固着されており、レバー部材
64と図示されないスロットル弁とがワイヤ及びリンクを
介して連結されている。出力軸47のアッパカバー61と天
板６との間には、カム65が固着されており、カム65のノ
ーズ端部66が図示されないリミットスイッチに係合し、
セクタギヤ44を介してレバー部材64の円弧運動の範囲を
電気的に規制している。

尚、図示されないリミットスイッチ及び励磁ユニット
11のコイルと電気的に接続された基板67がケーシング２
の天板６とアッパカバー61との間に郭成された空室内に
収容されており、基板67には図示されないコントローラ
と電気的に接続された接続線68が接続されている。

また、ロアーケーシング３の第１図の左下部にはブリ
ーザ69が設けられているが、ケーシング２内及びモータ
室22内の呼吸現象及び結露により生じる水の排水用のた
めである。

第３図はセクタギヤ44の初期位置の状態、即ち出力軸
47に固着されたセクタギヤ44を軸受ホルダ46と共にケー
シング２に取付けた状態を示す斜視図である。第３図に
良く示されるように、戻しばね55の一端端56が軸受ホル
ダ46の切欠部57に弾発的に係合し、かつ軸受ホルダ46よ
り外方に突出していると共に、他端部58がセクタギヤ44
のアーム部52とに弾発的に係合している。従って、戻し
ばね55の両端部56、58のそれぞれの係合状態を容易に確
認できるため、戻しばね55の取付不良を防止することが
できる。尚、セクタギヤ44を手動にて揺動させながら、
手による感触と共に目視することにより、更に確実に確
認することができる。

次に上記したアクチュエータの動作について説明す
る。クルーズコントロールが解除されている際には、励
磁ユニット11には通電されていないため、アーマチュア
プレート34が、板ばね33の付勢力によりクラッチロータ
12から離脱する向けに付勢されており、クラッチロータ
12とは非接触であると同時に、歯41と凸部42との係合も
絶たれている。そのため、セクタギヤ44は自由に旋回す
ることができ、戻しばね55により初期位置の状態に付勢
されていることとなる。従って、レバー部材64とスロッ
トル弁との係合の連結部等に経年劣化によるフリクショ
ンが増大していていも、レバー部材64が確実に初期位置
にある。

クルーズコントロールをオンにすると、励磁ユニット
11に通電され、アーマチュアプレート34がクラッチロー
タ12側に吸引される。そのため、アーマチュアプレート
34がクラッチロータ12に密着すると同時に歯41と突部42
とが係合し、直流モータ17から伝えられるウォームギヤ
15の駆動力が、ウォームホイール13、アーマチュアプレ
ート34、クラッチホルダ31、ピニオンギヤ32及びセクタ
ギヤ44へと順次伝達され、レバー部材64を揺動運動させ
る。尚、直流モータ17への通電時間の大小に応じてレバ
ー部材64を所定の角度揺動させて制御しているが、クル
ーズコントロールを解除状態からオンする際に、上記し
たように確実に初期位置から揺動開始するため、制御が
安定化する。

このようにして設定値による所定の信号に応じて直流
モータ17を正逆転駆動させることにより、スロットル弁
を電気的に遠隔操作することとなる。

〈発明の効果〉 このように、本発明によれば、出力軸を初期位置に付
勢するための戻しばねの一端部を軸受ホルダの一部に係
合させかつ軸受ホルダより外方に突出させると共に、他
端部を出力軸にから半径方向外向きに突出するアーム部
に係合させることにより、戻しばねの組付状態にあっ
て、戻しばねの両端部のそれぞれの係合状態を目視によ
り確認できるため戻しばねの組付不良を容易に防止でき
るなど、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用されたクルーズコントロール用
電動アクチュエータの断面図である。 第２図は、第１図に於ける下側から見て一部破断して示
す図である。 第３図は、本発明が適用された戻しばねの組付状態を示
す斜視図である。 １……アクチュエータ、２……ケーシング ３……ロアケーシング、４……Ｏリング ５……ビス、６……天板 ７……固定軸、８……環状溝 ９……ボス状部分、11……励磁ユニット 12……クラッチロータ、14……環状溝 13……ウォームホイール 15……ウォームギヤ、16……モータ室 17……直流モータ、18……モータ室カバー 19……モータ軸、21……小ピニオンギヤ 22……大ピニオンギヤ 23……アイドルピニオンギヤ 24……ギヤ室、25……ギヤ室カバー 26……板ばね、31……クラッチホルダ 32……ピニオンギヤ、33……板ばね 34……アーマチュアプレート 35……ピン、36……スロット 41……歯、42……凸部 43……軸受孔、44……セクタギヤ 45……ねじ、46……軸受ホルダ 47……出力軸、48……スナップリング 51……円筒部、52……アーム部 53……ギヤ部、54……ブシュ 55……戻しばね、56……端部 57……切欠部、58……端部 59……Ｏリング、61……アッパカバー 62……オイルシール、63……シールキャップ 64……レバー部材、65……カム 66……ノーズ端部、67……基板 68……接続線、69……ブリーザ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 良和 桐生市広沢町１丁目2681番地 株式会社 三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 西山 俊夫 桐生市広沢町１丁目2681番地 株式会社 三ツ葉電機製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−185849（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータによりスロットルバルブの制御を行
   うようにしたクルーズコントロール用電動アクチュエー
   タであって、 前記スロットルバルブに連結される出力軸と、前記出力
   軸の軸端部を軸支するべくアクチュエータ内に設けられ
   た軸受ホルダと、前記出力軸に一体的に回動可能に設け
   られかつ前記軸受ホルダの外方に突出する半径方向外向
   きのアーム部を有する駆動力伝達ギヤと、前記モータの
   駆動力を前記駆動力伝達ギヤに伝えるためのクラッチ付
   き伝達手段と、前記軸受ホルダ内に前記出力軸と同軸的
   に設けられた捩りコイル状の戻しばねとを有し、 前記戻しばねにより前記出力軸を初期位置に向けて付勢
   するべく、前記戻しばねの一端を前記軸受ホルダの外方
   に突出させて前記軸受ホルダの一部に係合させると共
   に、前記戻しばねの他端を前記アーム部に係合させたこ
   とを特徴とするクルーズコントロー用電動アクチュエー
   タ。