JP4324571B2

JP4324571B2 - アクチュエータ装置

Info

Publication number: JP4324571B2
Application number: JP2005037853A
Authority: JP
Inventors: 正之下山; 牧人河本
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: JP2006225873A

Description

本発明は，例えば，車両のステアリングシャフトをロックしたり，アンロックするステアリングロック装置に用いて好適なアクチュエータ装置に関する。

従来のアクチュエータ装置としてのステアリングロック装置は，モータ収容部及びギヤ収容部を覆うカバーを有したケースと，このケースのモータ収容部に収容されるモータと，ケースのギヤ収容部に回転自在に収容され，モータの駆動軸によって減速ギヤを介して回転駆動される出力ギヤと，この出力ギヤの軸部に貫通されて固定され，該出力ギヤと共に回転する出力シャフトと，この出力シャフトに取り付けられ，ステアリングシャフトをロック及びアンロックする際に用いる出力カムと，ケースのギヤ収容部に配置され，出力ギヤの軸部に一体的に形成されたカム部によってオン又はオフ操作される一対のリミットスイッチとを備えている。

特開２００２−２０５６２２号公報

特開２００２−３２６５５９号公報

前記従来のステアリングロック装置では，出力ギヤの位置検出用のリミットスイッチをケースのギヤ収容部内に組み込んでねじ止めや接着剤等により固定していたが，リミットスイッチをケースのギヤ収容部に組み込む際にその作業性が悪く，また，リミットスイッチをケースのギヤ収容部に直に取り付けてねじ止めや接着剤等で固定する作業は熟練を要した。

そこで，本発明は，前記した課題を解決すべくなされたものであり，ケースのギヤ収容部内にスイッチ手段を簡単かつ確実に固定することができるアクチュエータ装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、モータ収容部及びギヤ収容部を有し、該ギヤ収容部には円柱状の支軸及び固定用ボスが一体突出形成されたケースと、このケースに装着されて前記モータ収容部及びギヤ収容部を覆うカバーと、前記ケースのモータ収容部に収容されるモータと、前記ケースのギヤ収容部に回転自在に収容され、前記モータの駆動軸によって回転駆動され、かつ前記ケースに形成された前記支軸により回転自在に支持される出力シャフト部とカム部とを有する出力ギヤと、前記ケースのギヤ収容部に収容され、前記出力ギヤが所定の角度回転した時に前記カム部によってオン又はオフ操作され、かつ前記ケースに形成された前記固定用ボスがはめ込まれる係合孔が形成されたスイッチ手段と、このスイッチ手段を前記ケースのギヤ収容部内に押さえ付けるスイッチホルダとを備えたアクチュエータ装置において、前記スイッチホルダは、ホルダ本体と、該ホルダ本体の中央に形成され、前記スイッチ手段の前記係合孔と前記ケースの前記固定用ボスとがはめ込まれた状態の前記スイッチ手段を視認するための覗き用窓部と、前記ホルダ本体から下方に一体突出形成され、かつ前記ケースの係合部と係合する仮止め用係止部と、前記ホルダ本体に一体突出形成された保持部とを有し、前記ケースは前記スイッチホルダの前記保持部が収容される係合凹部を有し、前記カバーは前記ケースの前記係合凹部と係合することで前記スイッチホルダの前記保持部を挾持する係止凸部を有し、前記スイッチホルダの仮止め用係止部により前記スイッチホルダを前記ケースの係合部に仮止めした後で前記ケースに前記カバーを装着する際に、前記スイッチホルダを前記ケースと前記カバーとの間で挾持自在にしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のアクチュエータ装置であって、前記出力ギヤは、前記スイッチホルダの前記覗き用窓部を介して前記ケースの前記支軸と組み付けられることを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、スイッチ手段をケースのギヤ収容部内に押さえ付けるスイッチホルダを備え、このスイッチホルダにケースの係合部に仮止めされる仮止め用係止部を設け、この仮止め用係止部によりスイッチホルダをケースの係合部に仮止めした後でケースにカバーを装着する際に、スイッチホルダをケースとカバーとの間で挾持自在にしたことにより、このケースとカバーとの間で挾持されるスイッチホルダを介してケースのギヤ収容部内にスイッチ手段を簡単かつ確実に固定することができる。特に、スイッチホルダに保持部を設ける一方、ケースにスイッチホルダの保持部が収容される係合凹部を設けると共に、カバーに該係合凹部に係合されて該スイッチホルダの保持部を挾持する係止凸部を設けたことにより、ケースにカバーを装着する際に、ケースの係合凹部とカバーの係止凸部との間にスイッチホルダの保持部を簡単かつ確実に固定することができる。

請求項２の発明によれば、スイッチホルダにスイッチ手段を視認する覗き用窓部を形成し、この覗き用窓部を介して出力ギヤをケースの支軸と組み付けたことにより、この覗き用窓部によりスイッチ手段の操作レバー部等が確実に作動しているかどうかを簡単に確認することができる。

以下，本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態のステアリングロック装置の分解斜視図，図２は同ステアリングロック装置の断面図，図３は同ステアリングロック装置のケースの平面図，図４は同ステアリングロック装置の出力ギヤ周辺の拡大平面図，図５は同出力ギヤ周辺の拡大断面図，図６は同ケースとカバーとスイッチホルダ及びリミットスイッチの関係を示す分解斜視図，図７は同ケースにスイッチホルダを仮止めした状態を示す平面図，図８（ａ）は同ケースにスイッチホルダを仮止めした状態を示す断面図，図８（ｂ）は同仮止め状態の要部の拡大断面図，図９（ａ）は同ケースとカバー間にスイッチホルダを挾持した取付状態の概略説明図，図９（ｂ）は同取付状態の要部の拡大説明図，図１０は同ステアリングロック装置に用いられるモータを斜め前側から見た斜視図，図１１は同モータを斜め後側から見た斜視図，図１２は同モータの平面図，図１３は同モータの側面図，図１４は同モータに装着される弾性体の平面図，図１５は同弾性体の側面図である。

図１〜図３に示すように，ステアリングロック装置（アクチュエータ装置）１０は，モータ収容部１１ａ及び該モータ収容部１１ａに連通するギヤ収容部１１ｂを有し，かつ，該ギヤ収容部１１ｂに円柱状の支軸１２を一体突出形成した合成樹脂製で箱形のケース１１と，このケース１１のモータ収容部１１ａ及びギヤ収容部１１ｂを覆うと共に円形孔状の軸受部１４を形成し，かつ，ケース１１の全体を覆ってビス１５で締結固定される合成樹脂製のカバー１３とを備えている。

このケース１１のモータ収容部１１ａにはモータ２０が収容されており，そのアーマチュア軸（駆動軸）２１の先端２１ａはギヤ収容部１１ｂの軸受保持部１１ｃに保持された軸受１６に回転自在に支持されている。また，アーマチュア軸２１の先端側にはウォーム２２を取り付けてあり，このウォーム２２はギヤ収容部１１ｂ内に入り込んでいる。尚，アーマチュア軸２１に取り付けられた図示しないアーマチュアのアーマチュアコイルに電流が供給されると，該アーマチュアが正回転又は逆回転され，アーマチュアコイルに供給された電流が遮断されると，電磁制動回路が形成されてアーマチュアコイルに電磁制動電流が流れるようになっている。

図１〜図５に示すように，ケース１１のギヤ収容部１１ｂには，モータ２０のアーマチュア軸２１のウォーム２２に噛合して回転駆動される合成樹脂製の出力ギヤ２３を回転自在に収容してある。この出力ギヤ２３は，支軸を成す出力シャフト部２４と，この出力シャフト部２４の中央に一体突出形成され，モータ２０のアーマチュア軸２１のウォーム２２に噛合するギヤ部２５と，出力シャフト部２４の大径部（上部）２４ａの上面２４ｂに一体突出形成された一対の出力カム部２６，２６とを備えている。この各出力カム部２６は，後述するカバー１３の天井壁１３ａに形成された円形孔状の軸受部１４より外側に露出するようになっており，図示しないステアリングシャフトをロック及びアンロックする際に用いられる。

図１〜図５に示すように，ケース１１のギヤ収容部１１ｂの底壁１１ｄの中央には，長尺で円柱状の支軸１２を上方に一体突出形成してある。また，出力ギヤ２３の出力シャフト部２４の小径部（下部）２４ｄには上記支軸１２に嵌合される円形凹状の軸受部２４ｅを形成してあると共に，該軸受部２４ｅの内端面（底面）２４ｆを円柱状の支軸１２の上面１２ａに摺動自在に載置してある。さらに，軸受部２４ｅの開口端，即ち，出力シャフト部２４の小径部２４ｄの下端２４ｇをケース１１の底壁１１ｄから所定クリアランス離間させてある。これらにより，出力ギヤ２３の出力シャフト部２４は円柱状の支軸１２にスムーズに回転するように支持されている。

また，カバー１３の天井壁１３ａの支軸１２に対向する位置には，円形孔状の軸受部１４を形成してある。この円形孔状の軸受部１４の内周面１４ａに出力シャフト部２４の大径部２４ａの外周面２４ｃを回転自在に支持してある。

図１，図２，図５に示すように，出力ギヤ２３のギヤ部２５は出力シャフト部２４の大径部２４ａの下側に一体形成されている。さらに，図１，図３に示すように，出力シャフト部２４の大径部２４ａの外周面２４ｃには，カバー１３の天井壁１３ａの内面に形成された図示しないストッパ部に当接係止される円弧状でブロック状のストッパ部２７を一体突出形成してある。このストッパ部２７は，出力シャフト部２４の大径部２４ａの外周面２４ｃから円周方向に所定の幅寸法を持って円弧状に一体突出突出されている。

さらに，図３に示すように，出力シャフト部２４の小径部２４ｄには，カム部２８が一体突出形成されている。このカム部２８に対向するケース１１のギヤ収容部１１ｂ内には出力ギヤ２３が所定の角度回転した時に該カム部２８によってオン又はオフ操作される一対のリミットスイッチ（スイッチ手段）３０，３０を合成樹脂製のスイッチホルダ３５を介して取り付けてある。

図１及び図６〜図９に示すように，出力ギヤ２３の位置検出用の一対のリミットスイッチ（スイッチ手段）３０，３０は，合成樹脂製のスイッチホルダ３５によりケース１１のギヤ収容部１１ｂ内に押さえ付けられるようになっている。即ち，図１，図６，図９に示すように，各リミットスイッチ３０の前面の両側には，断面円形で上下面に貫通した一対の係合孔（係合部）３１，３１をそれぞれ形成してある。また，各リミットスイッチ３０の後面には操作レバー部３２を取り付けてある。さらに，各リミットスイッチ３０の前面には一対の端子３３，３３をそれぞれ突設してある。この各端子３３にはハーネス３４の芯線３４ａが半田付けにより接続されるようになっている。

また，図１に示すように，ケース１１のギヤ収容部１１ｂの底壁１１ｄの各リミットスイッチ３０の一対の係合孔３１，３１に対向する位置には，該各リミットスイッチ３０の一対の係合孔３１，３１が嵌め込まれて固定される一対の固定用ボス（固定用係止部）１１ｅ，１１ｅをそれぞれ一体突出形成してある。

図１及び図６〜図９に示すように，各リミットスイッチ３０をケース１１のギヤ収容部１１ｂ内に押さえ付けるスイッチホルダ３５は合成樹脂により板状に形成してあり，そのホルダ本体３５ａの中央には各リミットスイッチ３０等を視認する孔状の覗き用窓部３６を形成してある。また，スイッチホルダ３５のホルダ本体３５ａの両側にはケース１１の底壁１１ｄに形成されたＬ字状で一対の係合部１１ｆ，１１ｆにそれぞれ仮止めされる一対の仮止め用係止爪（仮止め用係止部）３７，３７を下方に一体突出形成してある。さらに，スイッチホルダ３５のホルダ本体３５ａの両側には一対の腕部（保持部）３８，３８をＬ字状に一体突出形成してある。また，ケース１１の側壁１１ｇにはスイッチホルダ３５の各腕部３８が収容される係合凹部１１ｈを設けてあると共に，カバー１３の側壁１３ｂには該各係合凹部１１ｈに係合されて該スイッチホルダ３５の各腕部３８を挾持する係止凸部１３ｃを下方に一体突出形成してある。そして，各仮止め用係止爪３７によりスイッチホルダ３５をケース１１の各係合部１１ｆに仮止めした後で，ケース１１の側壁１１ｇの各係合凹部１１ｈにカバー１３の側壁１３ｂの各係止凸部１３ｃを嵌合する際に，スイッチホルダ３５の各腕部３８をケース１１の各係合凹部１１ｈとカバー１３の係止凸部１３ｃとの間で挾持自在にしてある。

図１，図３に示すように，ケース１１のモータ収容部１１ａの相対向する両側壁１３ｂ，１３ｂの内面の所定位置には，図１の上下方向に延びる凸部１１ｉ，１１ｉを一体突出形成してある。また，モータ収容部１１ａ内の底壁１１ｄには，モータ２０の軸方向に平行に延びる一対の凸部１１ｊ，１１ｊをそれぞれ一体突出形成してある。

図１０〜図１５に示すように，モータ２０に装着される弾性体４０は，モータ２０のモータ本体２０ａを保持する本体フローティング部４１と，モータ２０のアーマチュア軸（駆動軸）２１の前後の各軸受２０ｂ，２０ｃをそれぞれ保持する一対の軸受フローティング部４２，４３とから成り，これら本体フローティング部４１と一対の軸受フローティング部４２，４３は，例えば，熱可塑性エラストマ系樹脂材（弾性部材）により一体形成されている。また，本体フローティング部４１と後側の軸受フローティング部４３との間には切欠き部４４を形成してある。一対の軸受フローティング部４２，４３は，ケース１１の軸受保持部１１ｋ，１１ｍにそれぞれ嵌合され，保持される。

図１４，図１５に示すように，本体フローティング部４１は，上片４１ａ及び下片４１ｂと，この上片４１ａ及び下片４１ｂを連結する両側片４１ｃ，４１ｄとでモータ２０のモータ本体２０ａを包み込むように形成してある。また，上片４１ａの上面にはモータ本体２０ａの幅方向に平行に延びる一対の凸部４１ｅ，４１ｅをそれぞれ一体突出形成してある。さらに，下片４１ｂの下面にはモータ本体２０ａの幅方向に平行に延びる一対の凸部４１ｆ，４１ｆをそれぞれ一体突出形成してある。

また，各軸受フローティング部４２，４３の中央には，アーマチュア軸（駆動軸）２１を回転自在に支持する前後の各軸受２０ｂ，２０ｃに嵌め込まれる孔部４２ａ，４３ａをそれぞれ形成してある。

弾性体４０を装着したモータ２０は，ケース１１の軸受保持部１１ｋ，１１ｍに弾性体４０の一対の軸受フローティング部４２，４３をそれぞれ嵌合することにより，該モータ２０は該軸受保持部１１ｋ，１１ｍを介してフローティング自在に支持されている。

また，モータ２０は，モータ収容部１１ａ内の底壁１１ｄに形成した一対の凸部１１ｊ，１１ｊとカバー１３の天井壁１３ａの内面との間に，弾性体４０の上片４１ａと下片４１ｂにそれぞれ形成した一対の凸部４１ｅ，４１ｅと一対の凸部４１ｆ，４１ｆを介してフローティング自在に支持されている。

尚，出力ギヤ２３からの大きな反力がウオーム２２を介してアーマチュア軸２１に作用した際に，その反力がモータ２０をフローティング支持している弾性体４０の許容限度を超えた荷重であった場合に，モータ本体２０ａの外側面がケース１１の相対向する両側壁１３ｂ，１３ｂの内面に一体突出形成した各凸部１１ｉに当接する。このため，モータ２０は所定の範囲内に保持される。

以上実施形態のステアリングロック装置１０によれば，モータ２０の図示しないアーマチュアコイルに電流が供給されると，アーマチュア軸２１のウォーム２２が回転し，このウォーム２２に噛合されている出力ギヤ２３及び該出力ギヤ２３の出力シャフト部２４が回転される。

この出力ギヤ２３が予め定められた所定の角度だけ回転すると，該出力ギヤ２３の出力シャフト部２４の小径部２４ｄに一体突出形成されたカム部２８によりケース１１のギヤ収容部１１ｂ内に配置されているオフ状態（ＯＦＦ）の一対のリミットスイッチ３０，３０の各操作レバー部３２が押されて該各リミットスイッチ３０がオン状態（ＯＮ）になる。この各リミットスイッチ３０のＯＮにより，モータ２０に位置検出信号が出力されて通電がＯＦＦされ，アーマチュアコイルに供給された電流が遮断される。この各リミットスイッチ３０のＯＮ後も，出力ギヤ２３はディレー及び惰走により，なおも回転を続行するが，該出力シャフト部２４の大径部２４ａに形成したストッパ部２７が，カバー１３の天井壁１３ａの内面に形成された図示しないストッパ部に当接して，該出力ギヤ２３は停止する。尚，この出力ギヤ２３が停止する位置では，カム部２８は各リミットスイッチ３０をオン状態に保持している。

図１及び図６〜図９に示すように，一対のリミットスイッチ３０，３０をケース１１のギヤ収容部１１ｂ内に組み付ける場合には，まず，ケース１１のギヤ収容部１１ｂの底壁１１ｄに突設した各一対の固定用ボス１１ｅ，１１ｅに各リミットスイッチ３０の一対の係合孔３１，３１を嵌め込んで固定させる。

そして，図７，図８に示すように，スイッチホルダ３５の一対の仮止め用係止爪３７，３７をケース１１のギヤ収容部１１ｂの一対の係合部１１ｆ，１１ｆに仮止めする。次に，図９に示すように，ケース１１にカバー１３を装着して該ケース１１にカバー１３をビス１５を介して締結固定すると，スイッチホルダ３５の一対の腕部３８，３８がカバー１３の側壁１３ｂの一対の係止凸部１３ｃ，１３ｃに押されてケース１１の側壁１１ｇの一対の係合凹部１１ｈ，１１ｈ内に嵌め込まれる。これにより，スイッチホルダ３５の一対の腕部３８，３８がケース１１の側壁１１ｇの一対の係合凹部１１ｈ，１１ｈとカバー１３の側壁１３ｂの一対の係止凸部１３ｃ，１３ｃとの間で挾持される。その結果，一対のリミットスイッチ３０，３０をケース１１のギヤ収容部１１ｂの底壁１１ｄとスイッチホルダ３５のホルダ本体３５ａとの間で簡単かつ確実に固定することができる。

尚，図９（ａ）に示すように，ケース１１にカバー１３を装着することで，スイッチホルダ３５の一対の仮止め用係止爪３７，３７のケース１１のギヤ収容部１１ｂの一対の係合部１１ｆ，１１ｆへの仮止めの役割はなくなる。

このように，ケース１１にカバー１３を装着する際に，ケース１１の側壁１１ｇの一対の係合凹部１１ｈ，１１ｈとカバー１３の側壁１３ｂの一対の係止凸部１３ｃ，１３ｃとの間にスイッチホルダ３５の一対の腕部３８，３８を簡単かつ確実に固定することができる。このケース１１とカバー１３との間で挾持されるスイッチホルダ３５のホルダ本体３５ａの押し付けで，ケース１１のギヤ収容部１１ｂ内に一対のリミットスイッチ３０，３０を簡単かつ確実に固定することができる。

また，スイッチホルダ３５の略中央に形成された覗き用窓部３６により，一対のリミットスイッチ３０，３０の各操作レバー部３２等が確実に作動しているかどうかを簡単に確認することができる。

尚，前記実施形態によれば，アクチュエータ装置としてステアリングロック装置に使用される場合について説明したが，ステアリングロック装置以外の他のアクチュエータ装置に前記実施形態を適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態のステアリングロック装置の分解斜視図である。上記ステアリングロック装置の断面図である。上記ステアリングロック装置のケースの平面図である。上記ステアリングロック装置の出力ギヤ周辺の拡大平面図である。上記ステアリングロック装置の出力ギヤ周辺の拡大断面図である。上記ステアリングロック装置のケースとカバーとスイッチホルダ及びリミットスイッチの関係を示す分解斜視図である。上記ケースにスイッチホルダを仮止めした状態を示す平面図である。（ａ）は上記ケースにスイッチホルダを仮止めした状態を示す断面図，（ｂ）は同仮止め状態の要部の拡大断面図である。（ａ）は上記ケースとカバー間にスイッチホルダを挾持した取付状態の概略説明図，（ｂ）は同取付状態の要部の拡大説明図である。上記ステアリングロック装置に用いられるモータを斜め前側から見た斜視図である。上記モータを斜め後側から見た斜視図である。上記モータの平面図である。上記モータの側面図である。上記モータに装着される弾性体の平面図である。上記弾性体の側面図である。

符号の説明

１０ステアリングロック装置（アクチュエータ装置）
１１ケース
１１ａモータ収容部
１１ｂギヤ収容部
１１ｆ係合部
１１ｈ係合凹部
１３カバー
１３ｃ係止凸部
２０モータ
２１アーマチュア軸（駆動軸）
２３出力ギヤ
２４出力シャフト部
２８カム部
３０リミットスイッチ（スイッチ手段）
３５スイッチホルダ
３６覗き用窓部
３７仮止め用係止爪（仮止め用係止部）
３８腕部（保持部）

Claims

モータ収容部及びギヤ収容部を有し、該ギヤ収容部には円柱状の支軸及び固定用ボスが一体突出形成されたケースと、このケースに装着されて前記モータ収容部及びギヤ収容部を覆うカバーと、前記ケースのモータ収容部に収容されるモータと、前記ケースのギヤ収容部に回転自在に収容され、前記モータの駆動軸によって回転駆動され、かつ前記ケースに形成された前記支軸により回転自在に支持される出力シャフト部とカム部とを有する出力ギヤと、前記ケースのギヤ収容部に収容され、前記出力ギヤが所定の角度回転した時に前記カム部によってオン又はオフ操作され、かつ前記ケースに形成された前記固定用ボスがはめ込まれる係合孔が形成されたスイッチ手段と、このスイッチ手段を前記ケースのギヤ収容部内に押さえ付けるスイッチホルダとを備えたアクチュエータ装置において、
前記スイッチホルダは、ホルダ本体と、該ホルダ本体の中央に形成され、前記スイッチ手段の前記係合孔と前記ケースの前記固定用ボスとがはめ込まれた状態の前記スイッチ手段を視認するための覗き用窓部と、前記ホルダ本体から下方に一体突出形成され、かつ前記ケースの係合部と係合する仮止め用係止部と、前記ホルダ本体に一体突出形成された保持部とを有し、前記ケースは前記スイッチホルダの前記保持部が収容される係合凹部を有し、前記カバーは前記ケースの前記係合凹部と係合することで前記スイッチホルダの前記保持部を挾持する係止凸部を有し、前記スイッチホルダの仮止め用係止部により前記スイッチホルダを前記ケースの係合部に仮止めした後で前記ケースに前記カバーを装着する際に、前記スイッチホルダを前記ケースと前記カバーとの間で挾持自在にしたことを特徴とするアクチュエータ装置。
請求項１記載のアクチュエータ装置であって、
前記出力ギヤは、前記スイッチホルダの前記覗き用窓部を介して前記ケースの前記支軸と組み付けられることを特徴とするアクチュエータ装置。