JP4718810B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車用ドアラッチ装置等、種々の装置を作動させるために用いることができるアクチュエータに関し、さらに詳細には、動力伝達系中にウオームとウオームホイールを備えるアクチュエータに関するものである。

この種のアクチュエータとして、例えば特許文献１および２には、自動車用のロック装置を作動させるためのものが記載されている。

このようなアクチュエータにおいては、ウオームの回転駆動力によって、ウオームホイールの回転力と共に、そのウオームホイールを回転軸方向に移動させる分力が生じる。特に、ストッパーによって、ウオームホイールを所定の回転限界位置に強制的に止めた場合には、ウオームホイールを回転軸方向に移動させる分力が増大し、それの回転軸方向の移動量も大きくなる。この場合、ウオームホイールは、回転軸方向に移動されたまま止められることになる。その後、ウオームホイールを反転させる場合には、それまで作用していた回転軸方向の分力が作用しなくなったときに、ウオームホイールが回転軸方向に急激に戻されることになる。

特許第３３４８１６９号明細書 特開２００３−１８４３９１号公報

従来のアクチュエータにおいては、このようなウオームホイールの反転時における回転軸方向の急激な戻りに関して、特に配慮した構成がとられていなかった。

しかし、ウオームホイールの回転軸方向の戻り量や戻りの速度などによっては、ウオームホイールの反転時に、それがアクチュエータのケース内面や軸受け部などに強く当ってガタ付き音（異音）を発生するおそれがあった。

本発明の目的は、ウオームホイールの反転時における異音の発生を低減させることができるアクチュエータを提供することにある。

請求項１に記載の本発明のアクチュエータは、動力伝達系中にウオームとウオームホイールを備え、前記ウオームの駆動力による前記ウオームホイールの回転が規制されたときに、前記ウオームの駆動力の分力によって前記ウオームホイールが回転軸方向に移動されるアクチュエータにおいて、前記ウオームホイールを一方の回転方向に付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記ウオームの駆動力により前記ウオームホイールが他方の回転方向に回転したときに、前記ウオームホイールの所定部位に当接して当該ウオームホイールの前記他方の回転方向における回転限界位置を規制するストッパーと、前記ウオームホイールの所定部位と前記ストッパーの当接部のいずれか一方に形成された面であって、前記ウオームホイールが前記他方の回転方向に回転して前記回転限界位置に規制されるときに、前記ウオームホイールを前記回転軸方向の一方側に移動させる分力を生じさせ、前記ウオームホイールが前記付勢手段の付勢力によって前記回転限界位置から前記一方の回転方向に回転されるときに、前記ウオームホイールが前記回転軸方向の他方側に移動する移動力の一部を前記一方の回転方向の成分をもつ分力に変換する傾斜面と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の本発明のアクチュエータは、請求項１において、前記ウオームホイールの所定部位と前記ストッパーのいずれか一方に緩衝部材を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明のアクチュエータは、請求項１または２において、前記ウオームホイールの回転力により動作し、かつ自動車用ドアラッチ装置の作動部に連結される伝達手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ウオームホイールが回転限界位置から反転するときに、傾斜面を利用して、ウオームホイールに生じる回転軸方向の移動力の一部を反転方向の成分をもつ力に変換することにより、ウオームホイールの反転時に、その回転軸方向の戻りの移動を緩やかにして異音の発生を低減させることができる。また、ウオームホイールを速やかに反転させることもできる。

また、ウオームホイールを反転させる付勢手段を備えることにより、その付勢手段と協働して、ウオームホイールを速やかに反転させることができる。

また、ウオームホイールとストッパーとの対向部のいずれかに一方に緩衝部材を備えることにより、ウオームホイールが回転限界位置に止められるときの異音の発生を低減させることができる。また、その緩衝部材の反力を利用して、より速やかにウオームホイールを反転させることもできる。

また、自動車用ドアラッチ装置の作動部に連結される伝達手段を備えることにより、そのラッチ装置をより静かに動作させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車のバックドア用ラッチ装置に備わるアクチュエータとしての適用例であり、電動モータの駆動力によってラッチとロッキングプレートとの噛合いを解除する。

図１は、本例のアクチュエータ１の基板２の内面図であり、この基板２は、その内面を覆う不図示のケースと共にアクチュエータ１の本体を構成する。アクチュエータ１は、バックドア用ラッチ装置の基板に取り付けられる。基板２の軸部２ａには、図３および図４のように、オープンレバー３が矢印Ｃ１，Ｃ２方向に回転自在に枢着されている。オープンレバー３の一端にはセクタギヤ部３ａが設けられ、他端には、バックドア用ラッチ装置のロッキングプレートに連結される係合部３ｂが設けられている。このオープンレバー３は、自動車のバックドア用ラッチ装置の作動部に連結される伝達手段を構成する。また、基板２には図３のように電動モータ４が装着され、その出力軸４ａにはウオーム５が連結されている。本例におけるウオーム５は右ねじれとされている。

また基板２は、図３および図４のように、ウオームホイール６が軸７によって矢印Ｂ１，Ｂ２方向に回転可能に軸支されている。図２はウオームホール６の裏面図である。ウオームホイール６の外縁には、ウオーム５と噛合する歯部６ａが形成されている。基板２とウオームホイール６との間には、ウオームホイール６を矢印Ｂ１方向に付勢するための捩じりばね（付勢手段）１０（図１参照）が備えられている。この捩じりばね１０は、軸７の周りに巻き付くように配備され、その一端１０ａは基板２の係止部２ｂに係止され、その他端１０ｂはウオームホイール６の係止部６ｄ（図２参照）に係止される。

ウオームホイール６には減速用の出力ギヤ６ｂが一体的に形成されており、その出力ギヤ６ｂは、オープンレバー３のセクタギヤ部３ａと噛合する。ウオームホイール６において、出力ギヤ６ｂと反対側の面、つまり基板２と対向する裏面には、図２のように、所定の範囲αに渡って円弧状に延在する凹部６ｃが形成されている。この凹部６ｃの所定部位には、ゴム等の緩衝部材８が取り付けられている。基板２の内面には、凹部６ｃ内に位置するストッパー９が形成されており、その端部には傾斜面９ａ（図５参照）が形成されている。その傾斜面９ａは、ウオームホイール６が矢印Ｂ２方向に最大限回転したときに、緩衝部材８に当接してウオームホイール６の回転を止める。傾斜面９ａの傾斜角は例えば１５°である。

なお、オープンレバー３におけるセクタギヤ部３ａの近傍位置には、先端が不図示のケースから突出するように手動操作部３ｃが一体的に設けられている。

次に作用について説明する。
モータ４が駆動停止されているときは、図３のように、捩じりばね１０（図１参照）の付勢力によってウオームホイール６は矢印Ｂ１方向に回転した位置にあり、またオープンレバー３は矢印Ｃ１方向に回転した位置にある。ウオームホイール６の矢印Ｂ１方向の回転限界位置は、図３のように、基板２に取り付けられたゴム等の緩衝部材１１にオープンレバー３が当接することによって規制される。

モータ４を図４のように矢印Ａ方向に回転駆動することにより、捩じりばね１０の付勢力に抗して、ウオームホイール６が矢印Ｂ２方向に回転し、オープンレバー３が矢印Ｃ２方向に回転する。そして、図５のようにウオームホイール６側の緩衝部材８がストッパー９の傾斜面９ａに当接することによって、ウオームホイール６の矢印Ｂ２方向の回転限界位置が規制される。

ところで、ウオーム５が矢印Ａ方向に回転した場合には、ウオームホイール６の矢印Ｂ２方向の回転力と共に、そのウオームホイール６を回転軸方向に移動させる分力が生じる。本例の場合は、ウオーム５が右ねじれであるため、ウオームホイール６を基板２の裏面から浮き上がらせる方向の分力ＦＡ（図５参照）が生じることになる。そのため、ストッパー９によってウオームホイール６の回転が強制的に止められた場合には、分力ＦＡが増大し、図５中の２点鎖線のように、基板２からのウオームホイール６の浮き上がり量も大きくなる。ウオームホイール６は、このように基板２から大きく浮き上げられたまま、ストッパー９によって止められることになる。

その後、モータ４に対する電力の供給を断って、その駆動を停止させたときには、捩じりばね１０および緩衝部材８の復元力によって、ウオームホイール６が矢印Ｂ１方向に反転され、オープンレバー３が矢印Ｃ１方向に戻る。

その際、ウオームホイール６は、モータ４に連結されているウオーム５を矢印Ａ方向と逆の方向に反転させながら、矢印Ｂ１方向に反転することになる。しかし、ウオームホイール６とウオーム５との噛合部にはバックラッシュがあるため、それまで作用していた分力ＦＡが作用しなくなったときに、それまで浮き上がっていたウオームホイール６が基板２に近付く方向に急激に戻されることになる。ところが図５中の２点鎖線のように、ウオームホイール６側の緩衝部材８がストッパー９の傾斜面９ａ上に位置しているため、ウオームホイール６は傾斜面９ａに沿って降ろされることになる。ウオームホイール６を急激に戻そうとする力をＦＢとした場合、傾斜面９ａによって分力ＦＢ１，ＦＢ２が生じる。分力ＦＢ２は、ウオームホイール６を矢印Ｂ１方向に反転させる成分をもつ。

これらの結果、ウオームホイール６は、緩衝部材８を傾斜面９ａ上に摺接させながら緩やかに降ろされることになる。したがって、ウオームホイール６の側面と基板２の内面や軸受け部とが強く当接する事態を回避して、異音の発生を抑えることができる。また分力ＦＢ２は、ウオームホイール６の反転を速やかに開始させることにもなる。

（他の実施形態）
上述した実施形態においては、緩衝部材８と対向するストッパー９側に傾斜面９ａを形成した。しかし、図６のように、緩衝部材８側に傾斜面８ａを形成してもよく、この場合にも上述した実施形態と同様の機能を発揮することができる。その傾斜面８ａの傾斜角は例えば１５°である。要は、ウオームホイール６側とストッパー９側との当接部の一方に傾斜面を形成すればよい。また緩衝部材８は、ストッパー９側に備えてもよい。

また、本発明のアクチュエータは、バックドア用ラッチ装置の他、サイドドア用ラッチ装置などの各種部品のアクチュエータとして広範囲に適応することができる。また、アクチュエータをドアラッチ装置内に組み込むこともできる。

本発明の一実施形態のアクチュエータにおける基板の内面図である。 図１の基板に組み込まれるウオームホイールの裏面図である。 本発明の一実施形態のアクチュエータにおけるモータの駆動停止時の状態の説明図である。 図３のアクチュエータにおけるモータの駆動時の状態の説明図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。 本発明の他の実施形態における図５と同様の図である。

符号の説明

１ アクチュエータ
２ 基板
３ オープンレバー（伝達手段）
４ モータ
５ ウオーム
６ ウオームホイール
７ 軸
８ 緩衝部材
９ ストッパー
９ａ 傾斜面
１０ 捩じりばね（付勢手段）

Claims (3)

1. 動力伝達系中にウオームとウオームホイールを備え、前記ウオームの駆動力による前記ウオームホイールの回転が規制されたときに、前記ウオームの駆動力の分力によって前記ウオームホイールが回転軸方向に移動されるアクチュエータにおいて、
   前記ウオームホイールを一方の回転方向に付勢する付勢手段と、
   前記付勢手段の付勢力に抗して、前記ウオームの駆動力により前記ウオームホイールが他方の回転方向に回転したときに、前記ウオームホイールの所定部位に当接して当該ウオームホイールの前記他方の回転方向における回転限界位置を規制するストッパーと、
   前記ウオームホイールの所定部位と前記ストッパーの当接部のいずれか一方に形成された面であって、前記ウオームホイールが前記他方の回転方向に回転して前記回転限界位置に規制されるときに、前記ウオームホイールを前記回転軸方向の一方側に移動させる分力を生じさせ、前記ウオームホイールが前記付勢手段の付勢力によって前記回転限界位置から前記一方の回転方向に回転されるときに、前記ウオームホイールが前記回転軸方向の他方側に移動する移動力の一部を前記一方の回転方向の成分をもつ分力に変換する傾斜面と、
   を備えることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記ウオームホイールの所定部位と前記ストッパーのいずれか一方に緩衝部材を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記ウオームホイールの回転力により動作し、かつ自動車用ドアラッチ装置の作動部に連結される伝達手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。

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