JP3761041B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力軸を直線往復駆動させる電動アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車では、各ドアを閉じるとドア毎に設けた開閉機構によりドアが拘束され閉じた状態で保持される。ドアを開くときにはドア毎に設けられるドアレバーを操作すると開閉機構が作動してドアが開放されるため、ドアを開くことができる。この各開閉機構にはその作動を禁止するためのロック装置が内蔵され、前記ドアレバーとは別にドア毎に設けられたロックレバーにて操作される。即ち、ロックレバーの操作によりロック装置がロック位置に操作されると、前記ドアレバーを操作しても開閉機構が作動せず、ドアの開放ができなくなる状態、即ち、ドアロック状態になる。反対に、ロックレバーの操作によりロック装置がアンロック位置に操作されると、ドアレバーの操作により開閉機構が作動し、ドアの開放ができる状態、即ち、ドアアンロック状態になる。各ロック装置にはロック位置又はアンロック位置に切り換えるための操作レバーが設けられ、対応するロックレバーと連結部材にて連結されている。
【０００３】
さらに、各ロック装置にはロック装置をロック位置及びアンロック位置に切り換えるための電動アクチュエータが並設されている。この各電動アクチュエータは運転席に設けられた集中ロックスイッチにて操作され、その出力軸の出没によりロック装置の操作レバーを切換操作する。即ち、集中ロックスイッチをロック側に操作すると各電動アクチュエータが作動して各ロック装置がロック位置に切り換えられる。反対に、集中ロックスイッチをアンロック側に操作すると、各電動アクチュエータが作動して各ロック装置がアンロック位置に切り換えられる。
【０００４】
従って、各ロック装置の操作レバーには、ロックレバーに連結される連結部材と電動アクチュエータの出力軸が共に連結されている。このため、ロックレバーをロック側又はアンロック側に切換操作すると、電動アクチュエータの出力軸もロック側又はアンロック側に切換配置される。反対に、電動アクチュエータがロック側又はアンロック側に切換動作すると、ロックレバーもロック側又はアンロック側に切換配置される。
【０００５】
本出願人は、このような電動アクチュエータを特開平７−７６９６３号公報にて提案している。この電動アクチュエータは、電動モータにて駆動される回転ギアの上面に回転軸が一体形成され、この回転軸の外周面に一対のガイドピンが突出形成されている。この回転軸の外周側には、円筒状の出力軸が上下方向に移動可能かつ回動不能に保持されている。この出力軸の内周面には、前記各ガイドピンに摺接するカム面を有する帯状の案内部材が突出形成されている。即ち、出力軸と回転軸とにより逆カム機構が構成されている。そして、回転軸の回動に伴い、ガイドピンが案内部材のカム面に摺接して移動すると、カムを構成する出力軸が上又は下方向に移動する。従って、この電動アクチュエータでは、出力軸が両方向に直線駆動されるため、回転軸及び出力軸の長さが長くなる。
【０００６】
ところで、この電動アクチュエータでは、出力軸が一方の端部まで駆動されると、回転軸のガイドピンに設けられた当接面が、出力軸の案内部材に設けられた規制面に当接することにより回転軸の回転が停止する。そして、回転軸即ち回転ギアが回転停止することにより、電動モータの回転が規制される。このため、回転ギアから上方に延出形成される回転軸の基端部には、電動モータの停止毎に電動モータからの大きな力が繰り返し作用する。従って、回転軸の強度を繰り返し作用する衝撃に耐えることができるようにしなければならないため、回転軸の素材を強度が高い高価なものにしたり、形状を大きくして十分な設計強度を確保する必要があった。
【０００７】
電動モータ停止により加わる力を緩衝する方法としては、回転ギアと回転軸との間にスプリングを設け、回転ギアの駆動力がスプリングを介して回転軸に伝達されるようにした電動アクチュエータが提案されている（例えば、特開平２−８１８８０号公報、特開平２−８１８８１号公報等）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記各公報にて提案される各電動アクチュエータは、回転ギアの回転により回転軸に連結されるギアを回転駆動し、このギアの回転により出力レバーを回動するタイプである。従って、前者の電動アクチュエータのように、回転ギアに設けられた回転軸により出力軸を往復直線駆動するタイプのものには、出力軸に加わる力を緩衝するものがなかった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、往復直線駆動される出力部材を駆動する回転部材が回転停止したときに電動モータから回転部材に加わる衝撃を緩衝することができる電動アクチュエータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、電動モータにより正逆方向に回転駆動される回転部材と、往復直線移動可能に支持される出力部材とを備え、回転部材と出力部材との間には、回転部材の回転運動を直線運動に変換する円筒カム機構を設け、前記円筒カム機構には、出力部材が予め設定された位置に移動したときに回転部材の回転を規制する回転規制部を設けた電動アクチュエータにおいて、前記電動モータの回転軸に固着される駆動部材にて回転駆動され前記回転部材を回転駆動する被駆動部材と、前記被駆動部材と回転部材の間に設けられ、前記被駆動部材が駆動部材にて回転駆動されるときに前記被駆動部材の回転を前記回転部材に伝達するとともに前記回転規制部にて回転部材の回転が規制されたときに弾性変形して電動モータの駆動力の回転部材への伝達を緩衝する緩衝手段とを備えた電動アクチュエータ。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記被駆動部材には前記緩衝手段を収容する収容部が設けられている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、駆動部材をピニオンとし、被駆動部材をギアホイールとした。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、緩衝手段を、捩じりコイルばねとした。
【００１３】
従って、請求項１に記載の発明によれば、正逆方向に回転駆動される回転部材との間に設けられる円筒カム機構を介して出力部材が往復直線駆動され、出力部材が予め設定された位置に移動すると回転部材の回転が回転規制部にて規制される。このとき、被駆動部材と回転部材との間に設けられる緩衝手段により電動モータの駆動力の回転部材への伝達が吸収されるため、回転停止した回転部材への電動モータからの駆動力の伝達が緩衝される。従って、回転部材に対して回転規制部から力が加えられる位置と、回転部材に対して電動モータからの駆動力が伝達される位置との間の距離が長くなった場合でも、回転部材の局部に衝撃による力が集中することはない。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、緩衝手段が電動モータの回転軸に固着される駆動部材にて回転駆動される被駆動部材の収容部に収容されるため、緩衝手段を配置するスペースが余分にいらなくなる。その結果、新たに緩衝手段を設けることによる寸法の大型化を防止することが可能になる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、電動モータから回転部材へ回転数が減速されて伝達されるとともに駆動力が確実に伝達される。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、捩じりコイルばねは初期荷重及びばね定数を容易に設定することができるため、初期荷重及びばね定数を最適に設定することにより回転部材の応答遅れを招くことなく電動モータの駆動力に応じた適正な緩衝を行うことが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明を自動車のドアの開閉機構をロックするロック装置を駆動する電動アクチュエータに具体化した第１の実施の形態を図１〜図１２に従って説明する。
【００１８】
図１に示すように、電動アクチュエータ１は、自動車のドアの図示しない開閉機構の内部に設けられるロック装置Ｓの操作レバーＬに連結されている。ロック装置Ｓは、操作レバーＬが下向きに回動されたロック位置において前記開閉機構をロック状態とし、反対に、操作レバーＬが上向きに回動されたアンロック位置において開閉機構をアンロック状態とする。尚、ロック装置Ｓはその内部に図示しない付勢機構を備え、この付勢機構により操作レバーＬをロック位置又はアンロック位置の何れか一方のみに配置する。即ち、付勢機構は、操作レバーＬが水平線Ｈを越えて上方に回動されると操作レバーＬを強制的にアンロック位置まで回動させ、操作レバーＬが水平線Ｈを越えて下方に回動されると操作レバーＬを強制的にロック位置まで回動させる。又、操作レバーＬには、操作レバーＬを手動で操作するためのロックノブＮが図示しない連結ロッドを介して連結されている。
【００１９】
前記電動アクチュエータ１は、本体ケース２を備え、この本体ケース２の内部には上側座部３及び下側座部４が形成されている。この両座部３，４には電動モータ５がその回転軸６を上下方向に延びるようにして固定されている。この回転軸６には、駆動部材としての駆動ギア７（ピニオン）が固着されている。
【００２０】
本体ケース２の上部には開口部８が形成され、開口部８の両側には一対の案内部９が形成されている（図１では、一方のみ図示）。両案内部９の下方には軸受部１０が形成され、両案内部９の上部には停止位置規制部１１が形成されている。停止位置規制部１１には軸受部１２が埋設されている。軸受部１０及び軸受部１２の間には、回転体１３が回転可能に支持されている。
【００２１】
回転体１３は、回転部材としてのピン回転体１４、被駆動部材としての回転ギア１５（ギアホイール）及び緩衝手段としての捩じりコイルばね１６とから構成されている。図２（ａ）に示すように、ピン回転体１４は回転軸１７を備え、この回転軸１７の外周面の上部には上側案内ピン１８が突出形成され、同じく回転軸１７の外周面の下部には下側案内ピン１９が突出して形成されている。上側案内ピン１８にはその下面に反時計方向にいくほど上方となる旋回状に形成された摺接面１８ａが設けられ、又、その時計方向側の端面には時計方向係止面１８ｂが形成されている。下側案内ピン１９にはその上面に反時計方向にいくほど上方となる旋回状に形成された摺接面１９ａが設けられ、又、その反時計方向側の端面には反時計方向係止面１９ｂが形成されている。上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂと下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂとは、上下方向のほぼ重なる位置に設けられている。尚、回転軸１７の上面には前記軸受部１２に支持される軸部２０が突出形成されている。
【００２２】
回転軸１７の下側には基板２１が設けられ、この基板２１の下面中心には支持軸２２が突出形成されている。支持軸２２の先端には、前記軸受部１０に支持される軸部２３が形成されている。図２（ｂ）に示すように、基板２１の下面外周側には、同心円上に係止片２４が形成されている。係止片２４は、ほぼ半円分の大きさに形成される上側係止片２４ａと、上側係止片２４ａの時計方向側の端部に形成される下側係止片２４ｂとから形成されている。上側係止片２４ａにおいて、下側係止片２４ｂと同一の角度範囲には、内周側に突出する回転規制片２４ｃが形成されている。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、回転ギア１５はその内側に収容部２５が形成され、この収容部２５の中央には軸受部２６が突出して形成されている。軸受部２６の外周側には、前記上側係止片２４ａとほぼ等しい角度範囲に形成される下側係止部２７と、下側係止部２７の反時計方向側の端部に形成される上側係止部２８とが形成されている。下側係止部２７において、上側係止部２８と同一の角度範囲には、外周側に突出する回転規制部２７ａが形成されている。軸受部２６には、前記支持軸２２を回転可能に挿入する軸受孔２９が形成されている。回転ギア１５は、前記駆動ギア７に噛み合わされている。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、捩じりコイルばね１６は、その上端が内側に折り曲げられて上側係止端３０が形成され、又、その下端が内側に折り曲げられて下側係止端３１が形成されている。
【００２５】
図４及び図５に示すように、回転体１３は、ピン回転体１４の支持軸２２が回転ギア１５の軸受孔２９に回転可能に挿入され、捩じりコイルばね１６はピン回転体１４の係止片２４の外周面と、回転ギア１５の収容部２５の内周面との間に収容されている。
【００２６】
そして、回転ギア１５がピン回転体１４に対して時計方向に回動すると、回転ギア１５の下側係止部２７の時計方向側の端部が捩じりコイルばね１６の下側係止端３１に係止される。すると、回転ギア１５の回動により捩じりコイルばね１６が時計方向に回動され、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０がピン回転体１４の上側係止片２４ａの反時計方向側の端部に係止される。このため、回転ギア１５の時計方向の回転が捩じりコイルばね１６を介してピン回転体１４に伝達されるようになっている。この状態で、ピン回転体１４の回転が規制されると、回転ギア１５の回転により、捩じりコイルばね１６の下側係止端３１が上側係止端３０に近づくように変形する。さらに回転ギア１５が時計方向に回転すると、その回転規制部２７ａがピン回転体１４の係止片２４ｂに当接するようになっている。
【００２７】
反対に、回転ギア１５がピン回転体１４に対して反時計方向に回動すると、回転ギア１５の上側係止部２８の反時計方向側の端部が捩じりコイルばね１６の上側係止端３０に係止される。すると、回転ギア１５の回動により捩じりコイルばね１６が反時計方向に回動され、捩じりコイルばね１６の下側係止端３１がピン回転体１４の下側係止片２４ｂの時計方向側の端部に係止される。このため、回転ギア１５の反時計方向の回転が捩じりコイルばね１６を介してピン回転体１４に伝達されるようになっている。この状態で、ピン回転体１４の回転が規制されると、回転ギア１５の回転により、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０が下側係止端３１に近づくように変形する。さらに回転ギア１５が反時計方向に回転すると、その上側係止部２８がピン回転体１４の回転規制片２４ｃに当接するようになっている。
【００２８】
又、図１に示すように、前記両案内部９の間には、移動体３５が上下方向に移動可能かつ回動不能に保持されている。移動体３５は出力部材３６と円筒カム３７とから構成されている。出力部材３６の上部には前記ロック装置Ｓの操作レバーＬに連結される出力ロッド３８が形成されている。図２（ｃ）に示すように、出力部材３６の下部には円筒カム３７を保持するための逆Ｕ字形状の保持部３９が形成され、この保持部３９の両側には円筒カム３７を係合するための係合孔４０がそれぞれ形成されている。
【００２９】
図２（ｄ）に示すように、円筒カム３７はその内部に円筒状の挿通孔４１が形成され、この挿通孔４１の内周面には案内部４２が突出して形成されている。案内部４２は挿通孔４１の内周面において１周分に足らない角度範囲で旋回する帯状に形成されている。案内部４２は、その上面に反時計方向にいくほど上方となる下動案内面４３が形成され、その下面に反時計方向にいくほど上方となる上動案内面４４が形成されている。又、案内部４２の時計方向側の端面には反時計方向回転規制面４５が形成され、案内部４２の反時計方向側の端面には時計方向回転規制面４６が形成されている。従って、反時計方向回転規制面４５と時計方向回転規制面４６との間には、所定角度の間隔が形成されている。尚、円筒カム３７の外周面には一対の係合片４７が形成され、この両係合片４７が前記保持部３９の各係合孔４０に係合することにより円筒カム３７は出力部材３６に一体化されている。本実施の形態では、上側案内ピン１８、下側案内ピン１９及び円筒カム３７にて円筒カム機構が構成されている。又、本実施の形態では、時計方向回転規係止１８ｂ、反時計方向回転係止面１９ｂ、反時計方向回転規制面４５及び時計方向回転規制面４６にて回転規制部が構成されている。
【００３０】
移動体３５は下方に移動すると保持部３９の上部下面が前記停止位置規制部１１の上面に当接して移動体３５の下方への移動が規制される（以下、この位置を下端位置という）。そして、移動体３５が下端位置に配置されると、前記操作レバーＬはロック位置に配置されるようになっている。反対に、移動体３５は上方に移動すると、円筒カム３７の上面が停止位置規制部１１の下面に当接して移動体３５の上方へ移動が規制される（以下、この位置を上端位置という）。そして、移動体３５が上端位置に配置されると、操作レバーＬはアンロック位置に配置されるようになっている。従って、移動体３５は、下端位置と上端位置との間の所定距離（以下、駆動ストロークという）だけ移動可能になっている。
【００３１】
前記ピン回転体１４の回転軸１７は円筒カム３７の挿通孔４１の内部に挿通されている。前記案内部４２の下動案内面４３には上側案内ピン１８の摺接面１８ａが摺接可能に、又、案内部４２の上動案内面４４には下側案内ピン１９の摺接面１９ａが摺接可能になっている。
【００３２】
そして、下側案内ピン１９の摺接面１９ａが案内部４２の上動案内面４４に摺接する状態でピン回転体１４が時計方向に回動すると、円筒カム３７が上方に駆動される。このとき、下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂが案内部４２の反時計方向回転規制面４５を越えて時計方向に移動すると、上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂが案内部４２の時計方向回転規制面４６に当接してピン回転体１４の時計方向の回動が規制される。
【００３３】
反対に、上側案内ピン１８の摺接面１８ａが案内部４２の下動案内面４３に摺接する状態でピン回転体１４が反時計方向に回動すると、円筒カム３７が下方に駆動される。このとき、上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂが案内部４２の時計方向回転規制面４６を越えて反時計方向に移動すると、下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂが案内部４２の反時計方向規制面４５に当接してピン回転体１４の反時計方向の回動が規制される。
【００３４】
上側案内ピン１８の摺接面１８ａに対して上下方向に対応する下側案内ピン１９の摺接面１９ａとの間には、前記移動体３５の駆動ストロークの長さに案内部４２の上下方向の幅を加えた長さよりも大きな間隔が形成されている。従って、案内部４２の反時計方向回転規制面４５と時計方向回転規制面４６との間に上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂ及び下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂが配置される状態では、円筒カム３７は駆動ストロークの長さ以上上下移動が可能になっている。
【００３５】
又、移動体３５が下端位置に配置された状態で下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂが案内部４２の反時計方向回転規制面４５に当接するときに、ピン回転体１４が時計方向に回動すると、ピン回転体１４が所定角度だけ回動した位置で下側案内ピン１９の摺接面１９ａが案内部４２の上動案内面４４に始めて当接する。このとき、上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂは案内部４２の時計方向回転規制面４６を通過して下動案内面４３の上方に位置するようになっている。
【００３６】
反対に、移動体３５が上端位置に位置された状態で上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂが案内部４２の時計方向回転規制面４６に当接するときに、ピン回転体１４が反時計方向に回動すると、ピン回転体１４が所定角度だけ回動した位置で上側案内ピン１８の摺接面１８ａが案内部４２の下動案内面４３に始めて当接する。このとき、下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂは案内部４２の反時計方向回転規制面４５を通過して上動案内面４４の下方に位置するようになっている。
【００３７】
次に、以上のように構成された電動アクチュエータの作用について説明する。図６は、移動体３５が下端位置に配置されて、ロック装置Ｓの操作レバーＬがロック位置に配置された状態を示している。この状態では、移動体３５は、ロック装置Ｓの操作レバーＬにて下端位置に付勢されている。このとき、ロックノブＮの操作により操作レバーＬが上方に回動されると、案内部４２が上側案内ピン１８に緩衝することなく上方に移動するため、操作レバーＬがアンロック位置に切り換えられる。その結果、ロック位置にあるロック装置ＳがロックノブＮの操作によりアンロック位置に切り換えられる。
【００３８】
図６に示す状態において、電動モータ５が作動しておらず回転ギア１５に時計方向の駆動力が加わっていない状態では、回転ギア１５の両係止部２７，２８とピン回転体１４の係止片２４とは、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０及び下側係止端３１にて図１０（ａ），（ｂ）に示す状態に配置されている。この状態で、電動モータ５が駆動され回転ギア１５が時計方向に回転駆動されると、回転ギア１５の下側係止部２７が捩じりコイルばね１６の下側係止端３１に係止して捩じりコイルばね１６を時計方向に回動させようとする。このため、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０がピン回転体１４の上側係止片２４ａに係止され、ピン回転体１４が回転ギア１５とともに時計方向に回動する。
【００３９】
図６に示すように、ピン回転体１４の下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂが案内部４２の反時計方向回転規制面４５に当接する状態から、ピン回転体１４が所定角度だけ時計方向に回転すると、下側案内ピン１９の摺接面１９ａが案内部４２の上動案内面４４に摺接する。この結果、図７に示すように、ピン回転体１４の回転とともに移動体３５が上方に駆動される。このとき、移動体３５が操作レバーＬにて下方に付勢されているため、案内部４２の上動案内面４４は下側案内ピン１９の摺接面１９ａに常に摺接する。下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂが案内部４２の反時計方向回転規制面４５の下方位置に移動するまでの間で、移動体３５が操作レバーＬを水平線よりも上方に回動するため、操作レバーＬはロック装置Ｓによりアンロック位置まで回動されてロック装置Ｓがアンロック位置に切り換えられる。従って、このとき移動体３５は操作レバーＬにて上端位置に配置され、案内部４２が下側案内ピン１９から離れて上方に移動する。
【００４０】
この状態から電動モータ５がさらに回転して回転ギア１５が時計方向に回動されると、図８に示すように、上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂが案内部４２の時計方向回転規制面４６に当接するため、ピン回転体１４の回動が規制される。電動モータ５は引き続き回転ギア１５を時計方向に回動させようとするため、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０が回動停止したピン回転体１４の上側係止片２４ａに係止された状態でその下側係止部２７が捩じりコイルばね１６の反力に抗してその下側係止端３１を時計方向に移動させる。このため、ピン回転体１４の回動停止による電動モータ５の停止が捩じりコイルばね１６にて緩衝されるため、電動モータ５の回転停止による衝撃がピン回転体１４に加わることはない。さらに、回転ギア１５が捩じりコイルばね１６の反力に抗して時計方向に回転駆動されると、回転規制部２７ａが係止片２４ｂに当接するため、回転ギア１５のそれ以上の回転が規制される。
【００４１】
この状態で、ロックノブＮの操作により操作レバーＬが下方に回動されると、案内部４２が下側案内ピン１９に緩衝することなく下方に移動するため、操作レバーＬがロック位置に切り換えられる。その結果、アンロック位置にあるロック装置ＳがロックノブＮの操作により手動によりロック位置に切り換えられる。
【００４２】
反対に、図８に示すように、移動体３５が上端位置に配置され、即ち、操作レバーＬにて上端位置に保持されてロック装置Ｓがアンロック位置にある状態で、電動モータ５が作動され回転ギア１５が反時計方向に回動されたとする。すると、回転ギア１５の上側係止部２８が捩じりコイルばね１６の上側係止端３０に係止して捩じりコイルばね１６を反時計方向に回動させようとする。このため、捩じりコイルばね１６の下側係止端３１がピン回転体１４の下側係止片２４ｂに係止するため、ピン回転体１４が回転ギア１５とともに反時計方向に回動する。
【００４３】
ピン回転体１４が所定角度だけ反時計方向に回転すると、上側案内ピン１８の摺接面１８ａが案内部４２の下動案内面４３に摺接するため、図９に示すように、ピン回転体１４の回転とともに移動体３５が下方に駆動される。このとき移動体３５が操作レバーＬに上方に付勢されるため、案内部４２の下動案内面４３は上側案内ピン１８の摺接面１８ａに常に摺接する。上側案内ピン１８の時計方向係止面１８ｂが案内部４２の時計方向回転規制面４６の上方位置に移動するまでの間で、移動体３５が操作レバーＬを水平線よりも下方に回動するため、操作レバーＬはロック装置Ｓによりロック位置まで回動されてロック装置Ｓがロック位置に切り換えられる。従って、このとき移動体３５は操作レバーＬにて下端位置に配置され、案内部４２が上側案内ピン１８から離れて下方に移動する。
【００４４】
この状態から電動モータ５がさらに回転して回転ギア１５が反時計方向に回動されると、下側案内ピン１９の反時計方向係止面１９ｂが案内部４２の反時計方向回転規制面４５に当接するため、ピン回転体１４の回動が規制される。電動モータ５は引き続き回転ギア１５を反時計方向に回動させるため、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、捩じりコイルばね１６の下側係止端３１が回動停止したピン回転体１４の下側係止片２４ｂに係止された状態でその上側係止部２８が捩じりコイルばね１６の反力に抗して上側係止端３０を反時計方向に移動させる。このため、ピン回転体１４の回動停止による電動モータ５の停止が捩じりコイルばね１６にて緩衝されるため、電動モータ５の回転停止による衝撃がピン回転体１４に加わることはない。さらに、回転ギア１５が捩じりコイルばね１６の反力に抗して反時計方向に回転駆動されると、上側係止端３０を係止した上側係止部２８が回転規制片２４ｃに当接するため、回転ギア１５のそれ以上の回転が規制される。
【００４５】
以上詳述したように、本実施の形態の電動アクチュエータによれば、以下の効果を得ることができる。
（ａ） 電動モータ５にて回転駆動される回転ギア１５の回転が、移動体３５を回転ギア１５の中心軸線方向に往復直線駆動するピン回転体１４に対して捩じりコイルばね１６を介して伝達される。その結果、ピン回転体１４の回転が停止したときに電動モータ５の停止が捩じりコイルばね１６にて緩衝されるため、電動モータ５の回転停止による衝撃がピン回転体１４に加わることはない。従って、回転ギア１５から遠い位置にあるピン回転体１４の時計方向検出面１８ｂに案内部４２の時計方向回転規制面４６が衝突したときにも、回転軸１７の基端部に大きな力が加わることはない。その結果、ピン回転体１４の回動軸１７が長い場合でも耐久性を高くすることができる。さらに、耐久性が高くなることから、回転軸１７の素材を強度が低い安価なものにしたり、回転軸１７の外形を小さくして電動アクチュエータ１の小形化を図ることができる。又、電動アクチュエータ１の作動時における衝突音の発生を防止して、静かな製品とすることができる
（ｂ） 捩じりコイルばね１６を回転ギア１５の内部に収容したので、捩じりコイルばね１６を設けるスペースを新たに設ける必要がなくなる。この結果、新たに捩じりコイルばね１６を設けたことによる電動アクチュエータ１の大型化を防止することができる。
【００４６】
（ｃ） 初期荷重及びばね定数の設定が容易な捩じりコイルばね１６にてピン回転体１４停止時の緩衝を行うようにした。このため、初期荷重及びばね定数を最適に設定するとこにより、電動モータ５の回転に対するピン回転体１４の応答遅れを招くことなく、電動モータ５の駆動力に応じた適正な緩衝を行うことができる。
【００４７】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図１３〜図１６に従って説明する。尚、本実施の形態は、前記第１の実施の形態に対して係止片５０及び回転ギア１５の形状を変更したことのみが第１の実施の形態と異なる。従って、第１の実施の形態と同一の構成については符号を同じにしてその説明を省略し、係止片５０及び回転ギア１５のみを構成を説明する。
【００４８】
図１３（ａ）に示すように、ピン回転体１４の基板２１の下面中央に設けられた支持軸２２の外周側には、同心円上に係止片５０が突出して形成されている。図１３（ｂ）に示すように、回転ギア１５の収容部２５には、軸受部２６が突出して形成され、この軸受部２６には軸受孔２９が形成されている。又、収容部２５には、第１の係止部５１が同心円上に前記係止片５０と同一角度範囲で突出して形成され、この第１の係止部５１に対して前記軸受部２６を挟んで反対側に第２の係止部５２が突出して形成されている。
【００４９】
図１４（ａ），（ｂ）に示すように、係止片５０は、第１係止部５１と軸受部２６の間に配置されている。捩じりコイルばね１６は、ピン回転体１４の第１係止部５１及び第２係止部５２と、回転ギア１５の収容部２５の内周面との間に収容されている。捩じりコイルばね１６の上側係止端３０は第１係止部５１の反時計方向側端部又は係止片５０の反時計方向側端部に係止可能になっている。又、捩じりコイルばね１６の下側係止端３１は、第１係止部５１の時計方向側端部又は係止片５０の時計方向側端部に係止可能になっている。
【００５０】
そして、回転ギア１５がピン回転体１４に対して時計方向に回動すると、回転ギア１５の第１係止部５１が捩じりコイルばね１６の下側係止端３１に係止される。すると、回転ギア１５の回動により捩じりコイルばね１６が時計方向に回動され、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０がピン回転体１４の係止片５０に係止される。このため、回転ギア１５の時計方向の回転が捩じりコイルばね１６を介してピン回転体１４に伝達されるようになっている。この状態で、ピン回転体１４の回転が規制されると、回転ギア１５の回転により捩じりコイルばね１６の下側係止端３１が上側係止端３０に近づくように変形する。さらに回転ギア１５が時計方向に回転すると、第２係止部５２が上側係止端３０を係止した係止片５０に当接するようになっている。
【００５１】
反対に、回転ギア１５がピン回転体１４に対して反時計方向に回動すると、回転ギア１５の第１係止部５１が捩じりコイルばね１６の上側係止端３０に係止される。すると、回転ギア１５の回動により捩じりコイルばね１６が反時計方向に回動され、捩じりコイルばね１６の下側係止端３１がピン回転体１４の係止片５０に係止される。このため、回転ギア１５の反時計方向の回転が捩じりコイルばね１６を介してピン回転体１４に伝達されるようになっている。この状態で、ピン回転体１４の回転が規制されると、回転ギア１５の回転により捩じりコイルばね１６の上側係止端３０が下側係止端３１に近づくように変形する。さらに回転ギア１５が反時計方向に回転すると、第２係止部５２が下側係止端３１を係止した第１係止部５１に当接するようになっている。
【００５２】
次に、以上のように構成された電動アクチュエータの作用について説明する。電動モータ５が作動しておらず回転ギア１５に反時計方向の駆動力が加わっていない状態では、図１５に示すように、回転ギア１５の第１係止部５１とピン回転体１４の係止片５０とは、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０及び下側係止端３１にて重なる状態に配置されている。この状態で、電動モータ５が作動され回転ギア１５が時計方向に回転駆動されると、回転ギア１５の第１係止部５１が捩じりコイルばね１６の下側係止端３１に係止して捩じりコイルばね１６を時計方向に回動させようとする。このため、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０がピン回転体１４の係止片５０に係止され、ピン回転体１４が回転ギア１５とともに時計方向に回動する。
【００５３】
ピン回転体１４の時計方向への回動が規制されると、電動モータ５により回転ギア１５が時計方向に回動されるため、図１６に示すように、捩じりコイルばね１６の上側係止端３０が回動停止したピン回転体１４の係止片５０に係止された状態で第１係止部５１が捩じりコイルばね１６の反力に抗してその下側係止端３１を時計方向側に移動させる。このため、ピン回転体１４の回動停止による電動モータ５の停止が捩じりコイルばね１６にて緩衝されるため、電動モータ５の停止による衝撃がピン回転体１４に加わることはない。さらに、回転ギア１５が捩じりコイルばね１６の反力に抗して時計方向に回転駆動されると、第２係止部５２が上側係止端３０を係止した第１係止部５１に当接するため、回転ギア１５のそれ以上の回転が規制される。
【００５４】
反対に、ピン回転体１４の反時計方向への回動が規制されると、電動モータ５により回転ギア１５が反時計方向に回動されるため、図１７に示すように、捩じりコイルばね１６の下側係止端３１が回動停止したピン回転体１４の係止片５０に係止された状態で第１係止部５１が捩じりコイルばね１６の反力に抗してその上側係止端３０を反時計方向側に移動させる。このため、ピン回転体１４の回動停止による電動モータ５の停止が捩じりコイルばね１６にて緩衝されるため、電動モータ５の停止による衝撃がピン回転体１４に加わることはない。さらに、回転ギア１５が捩じりコイルばね１６の反力に抗して反時計方向に回転駆動されると、第２係止部５２が下側係止端３１を係止した第１係止部５１に当接するため、回転ギア１５のそれぞれ以上の回転が規制される。
【００５５】
以上詳述したように、本実施の形態の電動アクチュエータによれば、第１の実施の形態と同じ効果を得ることができる。
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下のように構成することもできる。
【００５６】
（１） 緩衝手段を回転ギア１５の外部に設けてもよい。例えば、捩じりコイルばね１６の場合には、捩じりコイルばね１６をピン回転体１４の基板２１の上に配置し、一方の係止端が捩じりコイルばね１６の内周側においてピン回転体１４の側に設けた係止片に係止されるように構成し、他方の係止端が捩じりコイルばね１６の外周側において回転ギア１５の側に設けた係止部に係止されるように構成する。
【００５７】
（２） 減速機が内蔵された電動モータにてピン回転体１４を回転駆動するようにしてもよい。この場合には、電動モータの出力軸とピン回転体１４と間に緩衝手段を設ける。
【００５８】
（３） 回転ギア１５の回転をピン回転体１４との間に設けた捩じりコイルばね１６にて伝達する代わりに、板ばね、コイルばね、うず巻きばね、棒ばね等からなるばね機構で伝達するように構成してもよい。
【００５９】
又、ばねの代わりに、ゴム、スポンジ等の弾性材を介して伝達するように構成してもよい。この構成では、単価を抑制することができるため、安価に提供することができる。
【００６０】
（４） 回転軸１７の外周面に案内部４２を形成し、移動体３５の側に案内部４２に摺接する一対の案内ピン１８，１９を形成した電動アクチュエータに実施してもよい。この構成においても、電動モータ５の停止による衝撃の回転軸１７への伝達を緩衝することができる。
【００６１】
（５） 回転ギア１５に挿通する円筒部を形成してその内周面に一対の案内ピン１８，１９を形成し、この円筒部にその外周面に案内ピン１８，１９が摺接する案内部４２が形成された柱状の移動体３５を挿通するように構成した電動アクチュエータに実施してもよい。
【００６２】
又、同じく回転ギア１５に挿通する円筒部の内周面に案内部４２を形成し、この円筒部にその外周面に案内部４２に摺接する一対の案内ピン１８，１９が形成された柱状の移動体３５を挿通するように構成した電動アクチュエータに実施してもよい。
【００６３】
この各構成においても、回転ギア１５と円筒部との間に緩衝部材を設けることにより、電動モータ５の停止による衝撃の円筒部への伝達を緩衝することができる。
【００６４】
（６） 駆動ギア７及び回転ギア１５を平歯車で構成したが、これを例えば、駆動ギア７をウォームとし回転ギア１５をウォームホイールとしたウォームギアで構成してもよい。
【００６５】
（７） 駆動ギア７及び回転ギア１５に代えて、一対の摩擦車を用いるように構成してもよい。この場合、摩擦車同士の滑りでピン回転体１４の回転停止時の緩衝を行ってもよい。
【００６６】
（８） 自動車用のドアの開閉機構のロック装置Ｓの駆動用に限らず、その他の車両用のドアの開閉機構のロック装置の駆動用、あるいは、家屋のドアの開閉機構のロック装置用の電動アクチュエータに実施してもよい。
【００６７】
前記実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
・ 前記電動アクチュエータを車両のドアの開閉機構に備えられたロック装置Ｓの駆動用とする。このような構成によれば、電動アクチュエータ１の耐久性を十分に確保することができることから、自動車の使用可能期間中における電動アクチュエータ１の修理、交換を不要にすることが可能になる。又、作動時における衝突音の発生を防止して、静かな製品とすることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、往復直線駆動される出力部材を駆動する回転部材が回転停止したときに電動モータから回転部材に加わる衝撃を緩衝することができる。従って、回転部材の耐久性を向上して信頼性を高めたり、回転部材の素材を強度が低い安価な素材に置き換えて製品原価を低減したり、形状による設計強度を低く設定して小形化を図ることができる。又、作動音を低減することができる。
【００６９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、緩衝手段が駆動部材にて回転駆動される被駆動部材の収容部に収容されるため、緩衝手段を配置するためのスペースを新たに設ける必要がなくなる。従って、新たに緩衝手段を設けることによる電動アクチュエータの寸法の大型化を防止することができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、電動モータの回転数を減速して回転部材に伝達することができるとともに駆動力を確実に伝達することができる。
【００７０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、回転部材の応答遅れを招くことなく電動モータの駆動力に応じた最適な緩衝を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態の電動アクチュエータの断面図。
【図２】 （ａ）ピン回転体の正面図、（ｂ）同じく部分斜視図、（ｃ）出力部材の正面図、（ｄ）円筒カムの断面図。
【図３】 （ａ）回転ギアの一部破断斜視図、（ｂ）捩じりコイルばねの一部破断斜視図。
【図４】 回転体の平断面図。
【図５】 同じく縦断面図。
【図６】 回転体の作動を示す断面図。
【図７】 同じく断面図。
【図８】 同じく断面図。
【図９】 同じく断面図。
【図１０】 （ａ）図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）図５のＢ−Ｂ線断面図。
【図１１】 （ａ）図８のＣ−Ｃ線断面図、（ｂ）図８のＤ−Ｄ線断面図。
【図１２】 （ａ）図６のＥ−Ｅ線断面図、（ｂ）図６のＦ−Ｆ線断面図。
【図１３】 （ａ）第２の実施の形態の電動アクチュエータのピン回転体の一部破断斜視図、（ｂ）回転ギアの一部破断斜視図。
【図１４】 （ａ）回転体の平断面図、（ｂ）同じく縦断面図。
【図１５】 回転体の平断面図。
【図１６】 同じく平断面図。
【図１７】 同じく平断面図。
【符号の説明】
５…電動モータ、７…駆動部材としての駆動ギア、１４…回転部材としてのピン回転体、１５…被駆動部材としての回転ギア、１６…緩衝手段としての捩じりコイルばね、１８…円筒カム機構を構成する上側案内ピン、１８ｂ…回転規制部としての時計方向係止面、１９…円筒カム機構を構成する下側案内ピン、１９ｂ…回転規制部としての反時計方向係止面、３６…出力部材、３７…円筒カム機構を構成する円筒カム、４５…回転規制部としての反時計方向回転規制面、４６…同じく時計方向回転規制面。

Claims (4)

1. 電動モータにより正逆方向に回転駆動される回転部材と、往復直線移動可能に支持される出力部材とを備え、回転部材と出力部材との間には、回転部材の回転運動を直線運動に変換する円筒カム機構を設け、
   前記円筒カム機構には、出力部材が予め設定された位置に移動したときに回転部材の回転を規制する回転規制部を設けた電動アクチュエータにおいて、
   前記電動モータの回転軸に固着される駆動部材にて回転駆動され前記回転部材を回転駆動する被駆動部材と、
   前記被駆動部材と回転部材の間に設けられ、前記被駆動部材が駆動部材にて回転駆動されるときに前記被駆動部材の回転を前記回転部材に伝達するとともに前記回転規制部にて回転部材の回転が規制されたときに弾性変形して電動モータの駆動力の回転部材への伝達を緩衝する緩衝手段とを備えた電動アクチュエータ。
2. 前記被駆動部材には前記緩衝手段を収容する収容部が設けられている請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 駆動部材はピニオンであり、被駆動部材はギアホイールである請求項１又は請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 緩衝手段は、捩じりコイルばねである請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電動アクチュエータ。

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