JP3133457B2 - モータアクチュエータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータアクチュエータ装
置に係り、特に詳しくは、自動車用エアコンディショナ
ーの風量調節ダンパ等を回動させるために用いられるモ
ータアクチュエータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車用エアコンディショナーの
風量調節ダンパには、これを作動させるためにモータア
クチュエータ装置が用いられている。

【０００３】この種のモータアクチュエータ装置では、
ハウジングケース内にモータが配置されている。また、
このハウジングケースには、アームを介して風量調節ダ
ンパに連結される出力軸が回転可能に支持されており、
さらに複数のギヤが組み付けられてモータの回転軸と出
力軸とを連結している。また、ハウジングケース内には
スイッチユニットと称される電気回路部が組み付けられ
ている。

【０００４】ここで、図１３及び図１４に示す如く、ス
イッチユニット１１０は、樹脂製でブロック状に形成さ
れたインシュレータ１１２に金属製のプレート１１４を
熱かしめによって固定した構成となっている。プレート
１１４にはブラシ１１６が形成されており、インシュレ
ータ１１２に固定された状態においてインシュレータ１
１２から上方へ延出されている。またプレート１１４が
固定された後のインシュレータ１１２の給電ターミナル
部１１８に、前記モータ（図示省略）が接続される。ま
た、プレート１１４が固定された後のインシュレータ１
１２のコネクタ部１２０には、複数のコネクタピン１２
２がプレート１１４に圧入されて取り付けられており、
コネクタ部１２０から外部に露出している。以上の構成
によるスイッチユニット１１０は、ハウジングケース１
２４内に収容され、カバー１２６によって被覆されてい
る。

【０００５】このモータアクチュエータ装置では、ブラ
シ１１６及び給電ターミナル部１１８はプレート１１４
を介してコネクタピン１２２と電気的に接続され、さら
にコネクタピン１２２が外部の制御装置と接続される。
これにより、出力軸の回転位置がブラシ１１６によって
検出されると共に給電ターミナル部１１８を介してモー
タへ給電され、モータは制御装置によって制御されなが
ら回転し、さらにこの回転力は複数のギヤを介して減速
されて伝達され、出力軸が所定位置へ回転される。これ
によって、風量調節ダンパが所定の回転位置へ移動され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のモータアクチュエータ装置では、前述の如くモー
タや複数のギヤの他に、スイッチユニット１１０、すな
わちインシュレータ１１２、プレート１１４あるいは複
数のコネクタピン１２２等の部品によって構成されるた
め、部品点数が多く、このため組付性が悪くまたコスト
高の原因であった。

【０００７】また、インシュレータ１１２に固定された
後のプレート１１４にコネクタピン１２２を圧入して取
り付ける構成であるため、換言すれば、金属同士を圧入
して接触させて導通させる構成であるため、この導通状
態を確実に維持して高い信頼性を確保することが困難で
あり、電気的な故障の原因となっていた。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、部品点数が大
幅に低減されてコストや組付性に優れ、さらに耐久性や
信頼性も向上するモータアクチュエータ装置を得ること
が目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るモータアク
チュエータ装置は、ハウジングケース内に配置されたモ
ータと、前記ハウジングケース内に配置され前記モータ
の回転軸に連結されてモータの回転力を減速して出力軸
に伝達する複数のギヤと、前記複数のギヤのうち前記出
力軸に固定されたギヤの表面に固着されたパターン状の
配線プレートと、前記ハウジングケース内に配置されて
前記配線プレート上を相対的に摺動し、前記出力軸の回
転位置を検出することにより前記モータの回転を制御す
るためのブラシ、前記モータに接続されてモータへ給電
するための給電ターミナル、前記ハウジングケースから
外部に露出する状態で配置されたコネクタピンを有する
コネクタ部、及び、パターン状に形成され前記ブラシと
給電ターミナルとコネクタピンを所定の回路で電気的に
接続する配線部を一体形成したプレートと、を備え、か
つ、前記プレートを前記ハウジングケース内面に一体的
に固着したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成のモータアクチュエータ装置では、ブ
ラシ及び給電ターミナルは配線部を介してコネクタピン
と電気的に接続され、さらにコネクタピンが外部の制御
装置と接続される。これにより、出力軸の回転位置がブ
ラシによって検出されると共に給電ターミナルを介して
モータへ給電され、モータは制御されながら回転し、さ
らにこの回転力は複数のギヤを介して減速されて伝達さ
れ、出力軸が所定位置へ回転される。

【００１１】ここで、ブラシ、給電ターミナル、コネク
タピン及び配線部は一体に設けられており、かつこの状
態でハウジングケースに一体的に固着されるため、従来
に比べて大幅に部品点数が低減されることになる。した
がって、低コストとなる共に、簡単容易な手順でハウジ
ングケース内に組み付けることができ、組付性が向上す
る。

【００１２】また、従来の如く金属同士を圧入して接触
させて導通させる構成部分が存在しないため、導通状態
を確実に維持することができ耐久性や信頼性も向上す
る。

【００１３】

【実施例】図１には本発明に係るモータアクチュエータ
装置１０の分解斜視図が示されている。また、図２には
モータアクチュエータ装置１０の内部構造が平面図にて
示されており、図３にはモータアクチュエータ装置１０
を図２の３−３線に沿って展開した展開縦断面図が示さ
れている。また、図４乃至図９にはモータアクチュエー
タ装置１０の構成部品がそれぞれ示されている。

【００１４】モータアクチュエータ装置１０では、上部
が開口する箱形に形成されたハウジングケース１２を有
している。図２、図４及び図５にも示す如く、ハウジン
グケース１２の一側の底壁１２Ａには、一対の支持突起
１４、１６が突出形成されている。この支持突起１４、
１６の先端部はＵ字状に切り欠かれて支持部１８、２０
となっている。図６に示す如く、一方の支持突起１６の
支持部２０には、略直角に切り立った壁部１７が形成さ
れている。これらの支持突起１４、１６の間にはモータ
２２が配置されている。モータ２２は、支持突起１４、
１６の間に位置しており、軸線方向両端部がＯリング２
４を介在させた状態でそれぞれ支持部１８、２０に嵌ま
り込んで支持されている。すなわち、モータ２２は、支
持突起１４、１６及びＯリング２４によって所謂フロー
ティング支持されている。

【００１５】モータ２２の回転軸２６の先端部には、ウ
オームギヤ２８が一体的に固着されている。このウオー
ムギヤ２８の側方には、支軸３０、３２、３４によって
それぞれギヤ３６、ギヤ３８及びギヤ４０が配置されて
いる。ギヤ３６は、大径のギヤ部３６Ａと小径のギヤ部
３６Ｂとが同軸的でかつ一体に設けられた構成とされて
おり、ギヤ部３６Ａが前記モータ２２のウオームギヤ２
８に噛み合っている。ギヤ３８は、ギヤ３６の側方でか
つ下方に位置しており、ギヤ３６と同様に、大径のギヤ
部３８Ａと小径のギヤ部３８Ｂとが同軸的でかつ一体に
設けられた構成とされている。このギヤ３８のギヤ部３
８Ａが、前記ギヤ３６のギヤ部３６Ｂに噛み合ってい
る。また、ギヤ４０は、ギヤ３８の側方に位置してお
り、小径で比較的幅寸法が長く形成されたギヤ部４０Ａ
と大径のギヤ部４０Ｂとが同軸的でかつ一体に設けられ
た構成とされている。このギヤ４０のギヤ部４０Ｂが、
前記ギヤ３８のギヤ部３８Ｂに噛み合っている。

【００１６】一方、ギヤ４０の側方には出力軸としての
シャフト４２が配置されている。このシャフト４２はハ
ウジングケース１２に回転可能に支持されており、軸線
方向中間部にはギヤ４４が同軸的でかつ一体に設けられ
た構成とされている。このギヤ４４が、前記ギヤ４０の
ギヤ部４０Ａに噛み合っている。

【００１７】このように、ギヤ３６、ギヤ３８、ギヤ４
０及びギヤ４４は、四段階の減速機構となっており、モ
ータ２２の回転力は、各ギヤを介して伝達されて、シャ
フト４２が回転される構成である。

【００１８】モータ２２及びギヤ４４の下方には、ハウ
ジングケース１２の底壁１２Ａにプレート４６が一体的
に固着されている。図４、図７、図８及び図９にも示す
如く、プレート４６は、導電性を有する薄肉の金属板に
よって形成されており、複数（本実施例では、５本）の
ブラシ４８、一対の給電ターミナル５０、複数（本実施
例では、４本）のコネクタピン５２、及びこれらを互い
に接続する配線部５４から構成されている。

【００１９】各ブラシ４８は、上方へ向けて屈曲されて
おり、前記ギヤ４４の下面に固着されたパターン状の配
線プレート５６に対応している。各ブラシ４８の先端部
はこの配線プレート５６に所定の付勢力で接触してい
る。シャフト４２が回転することによって、各ブラシ４
８が配線プレート５６の接点上を摺動し電気的接続関係
が変更され、これによりシャフト４２の回転位置が検出
される構成である。

【００２０】また、一対の給電ターミナル５０は、上方
へ向けて略直角に屈曲されている。各給電ターミナル５
０は前記モータ２２の一対の端子２７に対応しており、
端子２７が嵌まり込んで電気的に接続されている。この
給電ターミナル５０は、モータ２２へ給電する役目を有
している。

【００２１】一方、各コネクタピン５２は、給電ターミ
ナル５０の側方に位置しており、同様に上方へ向けて略
直角に屈曲されている。これらのコネクタピン５２は、
後述するカバー６２のコネクタ部６４に対応している。

【００２２】配線部５４はパターン状に形成されてお
り、前述のブラシ４８、給電ターミナル５０及びコネク
タピン５２を所定の回路で電気的に接続している。この
配線部５４には、複数箇所に透孔５８が形成されてお
り、ハウジングケース１２の底壁１２Ａに設けられた突
起６０に対応している。すなわち、各突起６０が配線部
５４の透孔５８に嵌入し、さらに熱かしめされることに
よって、配線部５４すなわちプレート４６がハウジング
ケース１２の底壁１２Ａに一体的に固着されている。さ
らにこの状態で、図４に示す如く、配線部５４の不要な
部位Ｘが穴空け等によって削除されて所定の電気回路が
できる構成である。

【００２３】前記各部品が組み付けられたハウジングケ
ース１２の上部開口にはカバー６２が取り付けられてお
り、ハウジングケース１２の上部開口を閉鎖している。
カバー６２の一端部には、前述したプレート４６のコネ
クタピン５２に対応してコネクタ部６４が設けられてい
る。図８に詳細に示す如く、コネクタ部６４には、図示
しない接続コネクタが嵌入する嵌入孔６６が形成されて
おり、この嵌入孔６６の底壁６８をコネクタピン５２が
貫通して嵌入孔６６内に突出している。すなわち、各コ
ネクタピン５２は、コネクタ部６４（嵌入孔６６）にお
いてカバー６２の外部に露出している。

【００２４】また、カバー６２の略中央部には透孔７０
が形成されている。この透孔７０は前記シャフト４２に
対応しており、シャフト４２の先端部が貫通して突出し
ている。透孔７０から突出したシャフト４２の先端部に
は、図示を省略したアームが固定され、このアームを介
して風量調節ダンパ等に連結される。

【００２５】次に本実施例の作用を説明する。上記構成
のモータアクチュエータ装置１０では、各ブラシ４８及
び給電ターミナル５０は配線部５４を介して各コネクタ
ピン５２と電気的に接続され、さらに、図示を省略した
接続コネクタがコネクタ部６４の嵌入孔６６に嵌入する
ことにより、コネクタピン５２が外部の制御装置と接続
される。これにより、給電ターミナル５０からモータ２
２へ給電されてモータ２２が回転される。このモータ２
２の回転力は、ウオームギヤ２８、ギヤ３６、ギヤ３
８、ギヤ４０及びギヤ４４を介して減速されて伝達さ
れ、シャフト４２が所定位置へ回転される。これによ
り、シャフト４２に連結された風量調節ダンパ等が作動
される。

【００２６】また、モータ２２の回転によってシャフト
４２が回転すると、シャフト４２に一体的に設けられた
ギヤ４４と共に配線プレート５６が回転し、各ブラシ４
８が配線プレート５６の接点上を摺動して（相対的に移
動して）電気的接続関係が変更され、これによりシャフ
ト４２の回転位置が検出される。このため、モータ２２
は制御されながら回転する。

【００２７】ここで、モータアクチュエータ装置１０で
は、プレート４６の各ブラシ４８、給電ターミナル５
０、各コネクタピン５２及び配線部５４が一体に設けら
れており、かつこの状態でハウジングケース１２に一体
的に固着されているため、従来のモータアクチュエータ
装置の如くインシュレータやコネクタピン等がそれぞれ
個々の部品として設けられていた場合に比べて、大幅に
部品点数が低減されることになる。したがって、低コス
トとなる共に、簡単容易な手順でハウジングケース１２
内に組み付けることができ、組付性も向上する。

【００２８】また、モータアクチュエータ装置１０のプ
レート４６では、各コネクタピン５２を従来の如く金属
同士の圧入により接触させて導通させる部分が存在しな
い構成としているため、導通状態を確実に維持すること
ができ耐久性や信頼性も向上する。

【００２９】さらに、モータアクチュエータ装置１０で
は、各ブラシ４８がハウジングケース１２の底壁１２Ａ
に設けられかつこれに対応する配線プレート５６がシャ
フト４２に一体的に設けられたギヤ４４に取り付けられ
た構成となっているため、換言すれば、立体的に形成さ
れるブラシ４８が静止し平面的に形成される配線プレー
ト５６が回転する構成であるため、ブラシ４８が回転し
てシャフト４２の回転位置を検出する構成のものに比べ
て、ブラシ４８の高さ寸法に相当するスペース（すなわ
ち、ギヤ４４の直下のブラシ４８が存在しない部分）を
有効に利用することができ（例えば、隣接する他のギヤ
４０等を接近して配置することができ）、このため装置
の小型化を図ることができる。これは、複数のギヤを組
み合わせて用いる場合には特に有効であり、ギヤの減速
段を増やして高トルクとする場合等にはこの効果が顕著
である。

【００３０】また、このようなモータアクチュエータ装
置１０においては、シャフト４２の回転角度を調節する
場合等には前記配線プレート５６（パターンの形状）を
変更する必要がある。この場合、従来では配線プレート
５６がハウジングケース１２に固定された構成であった
ため、この配線プレート５６の変更が極めて困難であっ
た。これに対し、本実施例に係るモータアクチュエータ
装置１０では、前述の如くシャフト４２に設けられたギ
ヤ４４に配線プレート５６が取り付けられた構成である
ため、単にシャフト４２（ギヤ４４）を取り外すことに
より容易に配線プレート５６を交換してそのパターンを
変更することができる。

【００３１】また、モータアクチュエータ装置１０で
は、支持部１８、２０にそれぞれ形成された凹部にＯリ
ング２４を装着し、モータ２２はそのＯリング２４を介
して所謂フローティング支持された構成であるため、振
動や騒音が大幅に低減される。さらに、ウオームギヤ２
８の噛み合いに起因する偏心力が発生しても、回転軸２
６およびこの回転軸２６に固着されたウオームギヤ２８
の先端部２８Ａは、支持突起１６に形成された壁部１７
およびハウジングケース１２の段部１３によって保持さ
れることにより、偏心が防止される。よって、ウオーム
ギヤ２８とギヤ３６のギヤ部３６Ａとの噛み合いが外れ
ることが無くなると共に、シャフト４２に強い負荷が掛
かった場合のウオームギヤ２８からギヤ部３６Ａへの動
力伝達効率の悪化を防止することができる。

【００３２】次に本発明の他の実施例を説明する。な
お、前記実施例と基本的に同一の部品には前記実施例と
同一の符号を付与しその説明を省略している。

【００３３】図１０には他の実施例に係るモータアクチ
ュエータ装置８０の要部を分解した断面図が示されてお
り、また、図１１にはモータアクチュエータ装置８０の
要部を分解した図１０に対応する側面図が示されてい
る。

【００３４】このモータアクチュエータ装置８０では、
ハウジングケース８２の底壁８２Ａにプレート８４が一
体的に固着されている。プレート８４は、前記実施例と
同様に、ブラシ８６、給電ターミナル（前記実施例と同
様のため図示省略）、配線部８８及びコネクタピン９０
が一体に形成されている。コネクタピン９０は、プレー
ト８４の配線部８８から一旦上方へ向けて略直角に屈曲
された後に、再び略直角に屈曲されて水平方向へ延出さ
れている。水平方向へ延出されたこれらのコネクタピン
９０は、ハウジングケース８２の一端部に設けられたコ
ネクタ部９２に対応している。

【００３５】コネクタ部９２は、前述の実施例と異な
り、ハウジングケース８２の一端部から側方（水平方
向）へ開口する嵌入孔９４が形成されている。この嵌入
孔９４の底部には櫛歯状に連続する凹凸部９６が形成さ
れており、水平方向へ延出された各コネクタピン９０
は、この凹凸部９６の凹部分に嵌まり込んでいる。

【００３６】一方、ハウジングケース８２の上部開口を
被覆するカバー９８には、前記ハウジングケース８２の
嵌入孔９４に対応して複数の押え突起１００が形成され
ている。各押え突起１００は、嵌入孔９４の底部に形成
された凹凸部９６の凹部分に対応して連続して形成され
ており、カバー９８がハウジングケース８２に取り付け
られた状態において、凹凸部９６の凹部分に入り込み、
かつ、水平方向へ延出されこの凹部分に嵌まり込んだ前
記各コネクタピン９０に当接してこれを上方から押さえ
込んで固定している。

【００３７】本実施例に係るモータアクチュエータ装置
８０では、各ブラシ８６は配線部８８を介して各コネク
タピン９０と電気的に接続され、さらに、図示を省略し
た接続コネクタがコネクタ部９２（嵌入孔９４）に嵌入
することにより、コネクタピン９０が外部の制御装置と
接続される。これにより、モータ２２へ給電されてモー
タ２２が回転されると共に、モータ２２の回転が制御さ
れる。

【００３８】ここで、モータアクチュエータ装置８０で
は、プレート８４の各ブラシ８６、、給電ターミナル５
０、各コネクタピン９０及び配線部８８が一体に設けら
れており、かつこの状態でハウジングケース８２に一体
的に固着されているため、大幅に部品点数が低減される
ことになる。したがって、低コストとなる共に、簡単容
易な手順でハウジングケース８２内に組み付けることが
でき、組付性も向上する。

【００３９】また、モータアクチュエータ装置８０のプ
レート８４では、各コネクタピン９０を従来の如く金属
同士の圧入により接触させて導通させる部分が存在しな
い構成としているため、導通状態を確実に維持すること
ができ耐久性や信頼性も向上する。

【００４０】さらに、モータアクチュエータ装置８０の
プレート８４では、コネクタピン９０が水平方向へ延出
されているが、これは前記実施例のモータアクチュエー
タ装置１０におけるコネクタピン５２を、単に略直角に
屈曲させるのみで容易に形成が可能である。したがっ
て、特別な製作工程の必要がなく、前記実施例における
コネクタピン５２（すなわち、プレート４６）をそのま
ま用いることが可能であり、部品の共通化やコストの低
減を図ることができる。

【００４１】なおここで、カバー９８に設けられ各コネ
クタピン９０に当接してこれを上方から押さえ込む押え
突起１００の先端に、図１２に示す如く、凸部１０２を
さらに形成してもよい。この場合には、カバー９８がハ
ウジングケース８２に取り付けられ各押え突起１００が
コネクタ部９２の凹凸部９６の凹部分に入り込んだ状態
では、凸部１０２が各コネクタピン９０に確実に当接し
てこれを上方から押さえ込むことになり、各コネクタピ
ン９０を一層確実に保持することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るモータア
クチュエータ装置は、部品点数が大幅に低減されてコス
トや組付性に優れ、さらに耐久性や信頼性も向上すると
いう効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るモータアクチュエータ装
置の分解斜視図である。

【図２】モータアクチュエータ装置の内部構造を示す平
面図である。

【図３】モータアクチュエータ装置を図２の３−３線に
沿って展開した展開縦断面図である。

【図４】ハウジングケースに固定されたプレートを示す
平面図である。

【図５】ハウジングケースの平面図である。

【図６】図５の６−６線に沿って破断したハウジングケ
ースの断面図である。

【図７】プレートの平面図である。

【図８】プレートの概略側面図である。

【図９】プレートとハウジングケース及びカバーの対応
関係を示す縦断面図である。

【図１０】他の実施例に係るモータアクチュエータ装置
のプレートとハウジングケース及びカバーの対応関係を
示す縦断面図である。

【図１１】図９に示すハウジングケース及びカバーの側
面図である。

【図１２】押え突起の変形例を示す断面図である。

【図１３】従来のモータアクチュエータ装置に用いられ
たスイッチユニットとハウジングケース及びカバーの対
応関係を示す縦断面図である。

【図１４】図１３に示すスイッチユニットの構成を示す
分解した断面図である。

【符号の説明】

１０ モータアクチュエータ装置 １２ ハウジングケース ２２ モータ ２８ ウオームギヤ ３６ ギヤ ３８ ギヤ ４０ ギヤ ４２ シャフト（出力軸） ４４ ギヤ ４６ プレート ４８ ブラシ ５０ 給電ターミナル ５２ コネクタピン ５４ 配線部 ８０ モータアクチュエータ装置 ８２ ハウジングケース ８４ プレート ８６ ブラシ ８８ 配線部 ９０ コネクタピン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングケース内に配置されたモータ
   と、 前記ハウジングケース内に配置され前記モータの回転軸
   に連結されてモータの回転力を減速して出力軸に伝達す
   る複数のギヤと、前記複数のギヤのうち前記出力軸に固定されたギヤの表
   面に固着されたパターン状の配線プレートと、 前記ハウジングケース内に配置されて前記配線プレート
   上を相対的に摺動し、前記出力軸の回転位置を検出する
   ことにより前記モータの回転を制御するためのブラシ、
   前記モータに接続されてモータへ給電するための給電タ
   ーミナル、前記ハウジングケースから外部に露出する状
   態で配置されたコネクタピンを有するコネクタ部、及
   び、パターン状に形成され前記ブラシと給電ターミナル
   とコネクタピンを所定の回路で電気的に接続する配線部
   を一体形成したプレートと、 を備え、かつ、前記プレートを 前記ハウジングケース内
   面に一体的に固着したことを特徴とするモータアクチュ
   エータ装置。