JP5261229B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
また、ギアケーシングを金属で形成し、これをグランドさせることも考えられるが、この場合、制御基板やグランド用の端子のレイアウトに制約がでてしまい、設計の自由度が低下し、この結果アクチュエータの小型化、軽量化を図りにくくなるおそれがあるという課題がある。
このように構成することで、モータケーシングを樹脂で成型した場合であっても容易、かつ確実に制御基板をグランドに接続させることができ、制御基板のレイアウト性が高まる。
このように構成することで、簡素な構造で制御基板とベースプレートとを電気的に接続させることができる。
このように構成することで、請求項3に記載した発明によれば、制御基板からベースプレートに電流が流れてしまうような場合であっても制御基板に実装されている素子等の損傷を防止したり、制御基板の回路の誤動作を防止したりすることができる。
また、制御基板とベースプレートとの接続検査をする場合において、制御基板のグランドとベースプレートとの間の抵抗値を検出することにより、容易に制御基板とベースプレートとが接続されているか否かを判断することができる。
また、制御基板とベースプレートとの接続検査をする場合において、制御基板のグランドとベースプレートとの間の抵抗値を検出することにより、容易に制御基板とベースプレートとが接続されているか否かを判断することができる。このため、接続検査の作業性を向上することができる。
図1〜図3に示すように、アクチュエータ1は、例えば、自動車に搭載され、可変ノズル式ターボチャージャのノズルベーンを開閉動作させるために用いられるものであって、ケーシングユニット2内に電動モータ3、変速機構4、および電動モータ3の駆動制御を行う制御基板5とを備えている。
ケーシングユニット2は、電動モータ3が内装されているモータケーシング6と、変速機構4が内装されているギアケーシング7とで構成されている。これらケーシング6,7は、両者6,7の間に平板状のベースプレート8を介装させた状態で複数のボルト50によって互いに締結固定されている。
モータケーシング6のエンド部(底部)6bには、長手方向の一端側に、電動モータ3を固定するための有底筒状の固定部16が突設されている。固定部16は、エンド部(底部)16aを外側に向けた形で設けられている。
ステータ11は、磁性材料の板材を軸方向に積層したり、磁性金属粉体を加圧したり(圧粉磁心)することで形成されたものであって、周壁を形成するコア本体13と、コア本体13から径方向内側に向かって突設された複数のティース部14とが一体成形されている。
この他に、回転軸17の他端には、ギアケーシング7に内装されている変速機構4に噛合うピニオンギア41が設けられている。
第一段差部9には、平面視略長方形状のベースプレート8が内周面6cに内嵌された状態で配置されている。また、第一段差部9の段差面9aには、モータケーシング6とギアケーシング7とを締結固定するための貫通孔91が6箇所周方向に等間隔で形成されている。この貫通孔91には、ボルト50が挿通される。また、第一段差部9の段差面9aには、貫通孔91よりも径方向内側に、全周に亘って溝59が形成され、ここに段差面9aとベースプレート8との合わせ面をシールするためのパッキン60が設けられている。
また、制御基板5には、ギアケーシング7側の面に、変速機構4に設けられたセンサマグネット28の磁界の変化を示す情報として検出する磁気抵抗素子29が実装されている。
ここで、図1〜図3に示すように、制御基板5のモータケーシング6のエンド部6b側の面には、電動モータ3を駆動する際に発生する電磁ノイズや外部からの電磁ノイズを低減するための雑防素子として、コンデンサ30やインダクタ31が実装されている。これらコンデンサ30やインダクタ31は、モータケーシングのエンド部6bに一体成形されている収納部32に収納されており、モータケーシング6のエンド部6bに埋設されたターミナルユニット121を介して制御基板5に接続されている。
ターミナルユニット121は、コンデンサ30、およびインダクタ31から制御基板5の端子接続部5a,5bに至る間に延在するターミナル122aを有している。また、ターミナルユニット121は、後述するコネクタ35の端子37と一体化されたコネクタ用ターミナル122bを有している。コネクタ用ターミナル122bは、コネクタ35の端子37と制御基板5の端子接続部5aとの間を跨るように形成されている。
収納部32の凸部32aは、コンデンサ30、およびインダクタ31を収納可能な突出高さに設定されているので、固定部16やコネクタ35の突出高さと比較して低くなる。
さらに、軸受けハウジング39には、モータケーシング6とは反対側に挿通孔40が形成されている。回転軸17の他端に設けられたピニオンギア41は、軸受けハウジング39の挿通孔40からギアケーシング7側に向かって突出している。そして、ギアケーシング7に内装されている変速機構4に噛合い、変速機構4に回転軸17の回転力を伝達する。
ここで、ベースプレート8がモータケーシング6の第一段差部9に配置されることによって、モータケーシング6の第二段差部10に配置された制御基板5は、モータ室86内に存在している状態になる。
変速機構4の第一ギア44は、電動モータ3の回転軸17に取り付けられているピニオンギア41と噛合う大径歯車44aと、この大径歯車44aよりも小さい小径歯車44bとが一体成形されたものである。第一ギア44は、第一アイドラ軸48に回転自在に軸支されている。第一アイドラ軸48は、両端がそれぞれベースプレート8とギアケーシング7のエンド部(底部)7cに支持されている。
歯車本体61には、モータケーシング6側の面に平面視略環状の溝63が形成されている。この溝63には、リターンスプリング(不図示)が設けられている。リターンスプリングは、セクタギア46が回動した際、セクタギア46に対して初期位置への復帰習性を付与するためのものである。なお、アクチュエータ1の仕様によっては、歯車本体61の溝63にリターンスプリングを設けずに、セクタギア46に初期位置への復帰習性を付与しなくてもよい。
また、出力軸47の先端側には、先端に向かうに従って徐々に先細りとなるように形成された先細り部67が設けられており、ここにセレーション68が形成されている。
セクタギア46は、有底円筒部62に設けられている縮径部76の段差面76aがベースプレート8の軸受け73の内輪に当接すると共に、有底円筒部62の先端がギアケーシング7の軸受け75の内輪に当接することによって軸方向への移動が規制されている。
回転軸17の先細り部67に形成されているセレーション68には、出力アーム69が取り付けられる。この出力アーム69は、例えば、可変ノズル式ターボチャージャのノズルベーンに連係されるものである。出力軸47の先細り部67よりも先端側には、雄ネジ部70が設けられており、ここにナット71を螺入することによって出力アーム69が出力軸47に締結固定されるようになっている。
ここで、アクチュエータ1の組み立て後の制御基板5とベースプレート8とが電気的に接続されているか否かの接続検査は、ギアケーシング7とコネクタ35のグランド用の端子37とを接続し、この間の抵抗値を計測することにより行われる。制御基板5のグランドパターン(不図示)とグランド用端子81との間には、抵抗R1が設けられているので、抵抗値が1kΩよりも大きい値で検出されれば正常に接続されているということになる。
また、制御基板5とベースプレート8との接続を、制御基板5に実装されているグランド用端子81とベースプレート8に形成されている凸部84とを接触させることで行っている。このため、簡素な構造で制御基板5とベースプレート8とを電気的に接続させることができる。よって、両者5,8を接続させるための余分なスペースを確保する必要がなく、小型で低コストなアクチュエータ1を提供することが可能になる。
また、上述の実施形態では、ベースプレート8は、例えば、アルミダイキャストなどで形成されたものである場合について説明した。しかしながら、導電性を有する材料であればアルミダイキャストに限られるものではない。
2 ケーシングユニット(ケーシング)
3 電動モータ
4 変速機構
5 制御基板
6 モータケーシング
7 ギアケーシング
8 ベースプレート
17 回転軸
30 コンデンサ
47 出力軸
81 グランド用端子
84 凸部
R1 抵抗
Claims (3)
- 電動モータと、
該電動モータの駆動制御を行うための制御基板と、
これら電動モータと制御基板とを収納する樹脂製のモータケーシングと、
前記電動モータの回転軸と連係する変速機構と、
該変速機構を収納し、導電性を有するギアケーシングとを備え、
前記ギアケーシングに、出力軸を回転自在に設け、前記電動モータの回転力を前記変速機構を介して前記出力軸に伝達するアクチュエータであって、
前記モータケーシングと前記ギアケーシングとの間に、前記変速機構の一部、および前記回転軸の一端を支持可能に形成され、かつ導電性を有するベースプレートを設け、
このベースプレートと前記制御基板とを電気的に接続し、前記ベースプレートをグランドプレートとして機能させたことを特徴とするアクチュエータ。 - 前記制御基板と前記ベースプレートとを対向配置し、
前記制御基板にグランド用端子を設けると共に、前記ベースプレートの前記グランド用端子に対応する箇所に凸部を形成し、
前記グランド用端子を前記凸部に接触させることで前記制御基板と前記ベースプレートとを電気的に接続したことを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記ベースプレートに、前記制御基板を互いに並列接続されている抵抗、および少なくとも1つのコンデンサを介して接続したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアクチュエータ。
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