JP6676512B2 - アクチュエータ、および車両用アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車のテールゲート等を開閉するために用いられる、アクチュエータ、および車両用アクチュエータに関するものである。

従来から、車両用ドア開閉装置として、車体側の開口部の周囲と、この開口部に開閉可能に設けられたテールゲート（バックドア）との間に、軸方向に伸縮駆動されることによってテールゲートを開閉動作させるアクチュエータ（支持部材）を設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなアクチュエータは、筒状の第１ハウジングと、第１ハウジングよりも大径で第１ハウジングが挿入された第２ハウジングと、第１ハウジング内に設けられたモータ部（モータ）と、モータ部に減速機を介して連結され、モータ部と同軸状に配置されたネジスピンドルと、第２ハウジングに固定され、ネジスピンドルに螺合したスピンドルナットと、第２ハウジング内に収容されて第１ハウジングと第２ハウジングとを伸長方向に付勢する圧縮コイルバネと、を備えている。

このような構成のもと、アクチュエータは、モータ部を回転駆動させると、モータ部の出力軸の回転が減速機を介してネジスピンドルに伝達され、ネジスピンドルが回転する。ネジスピンドルの回転により、ネジスピンドルに螺合したスピンドルナットがネジスピンドルの軸方向に移動する。これにより、第１ハウジングに対して第２ハウジングが出没し、アクチュエータが伸縮する。

このようなアクチュエータは、モータ部と、減速機と、ネジスピンドルおよび圧縮コイルバネとが、第１ハウジングおよび第２ハウジング内に直列に配置されている。アクチュエータの作動ストロークを確保しようとすると、ネジスピンドルや圧縮コイルを短くすることはできない。その結果、アクチュエータの全長が大きくなってしまい、車体に対するアクチュエータのレイアウトが制限されてしまう。

これに対し、ネジスピンドルおよび圧縮コイルバネと、減速機とを、第１ハウジングおよび第２ハウジング内に直列に配置し、モータを、第１ハウジングおよび第２ハウジングと並列に配置した構成のアクチュエータが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−１００９５６号公報 米国特許第９４０４５７６号明細書

しかしながら、特許文献２に開示された構成においては、第２ハウジングとモータのハウジングとが、ネジスピンドルとモータ軸とを連結するギヤを収容するケースに取り付けられている。このため、モータ部、減速機、ネジスピンドルおよび圧縮コイルバネを直列配置したアクチュエータに比較すると、部品点数が多くなり、アクチュエータの組付けにも手間が掛かる。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、アクチュエータの短縮化を図りつつ、部品点数を低減するとともに、組付け性を向上せることのできるアクチュエータ、および車両用アクチュエータを提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明のアクチュエータは、駆動軸を回転させるモータと、前記駆動軸と平行に設けられ、前記駆動軸の回転が伝達されることで回転駆動される被駆動軸と、前記被駆動軸の回転にともなって前記被駆動軸の軸方向に沿って直動運動する従動部材と、前記モータを収容するモータハウジングと、前記被駆動軸を収容し前記モータハウジングと一体に設けられたアクチュエータハウジングと、前記モータハウジングの基端部と前記アクチュエータハウジングの基端部とを連結する連結プレートと、前記連結プレートに取り付けられたギヤケースと、前記ギヤケースに回転自在に支持され、前記駆動軸の回転を前記被駆動軸に伝達するための伝達部と、前記伝達部に設けられたセンサマグネットと、前記センサマグネットの磁束の変化を検出するセンサと、を備え、前記センサは、前記ギヤケースに設けられていることを特徴とする。

このような構成によれば、モータと被駆動軸とが平行に設けられているので、アクチュエータを短縮化することができる。また、モータハウジングとアクチュエータとが一体に設けられているので、部品点数を低減させることができる。これによって、組付け性を向上させることもできる。
また、連結プレートを介してモータハウジングとアクチュエータハウジングとを一体に連結することができる。

また、本発明のアクチュエータにおいて、前記伝達部は、前記駆動軸の回転によって駆動される駆動ギヤと、前記被駆動軸に設けられた被駆動ギヤと、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとの間に設けられた中間ギヤであって、前記センサマグネットは、前記中間ギヤに設けられているが好ましい。
また、本発明のアクチュエータは、前記アクチュエータハウジングが、筒状をなし、前記アクチュエータハウジングの内側に、前記アクチュエータハウジングの内径よりも小さな外径を有し、前記従動部材の移動にともなって前記アクチュエータハウジングから出没可能とされた可動ハウジングを備えているのが好ましい。

このような構成によれば、アクチュエータハウジングに対して可動ハウジングが出没することで全長が伸縮するアクチュエータにおいて、アクチュエータの短縮化、部品点数の低減、組付け性の向上を図ることができる。

また、本発明のアクチュエータは、前記モータハウジングの外周面と前記アクチュエータハウジングの外周面とを、前記駆動軸の中心軸方向に連続して連結するハウジング連結部をさらに備えてもよい。

このような構成によれば、モータハウジングの外周面とアクチュエータハウジングの外周面とを、ハウジング連結部を介して連結することで、モータハウジングとアクチュエータハウジングとを強固に連結することができる。

また、本発明の車両用アクチュエータは、車両に搭載され、前記車両に形成された開口部に対して開閉可能に設けられた開閉部材を開閉する、上記のようなアクチュエータを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、車両用アクチュエータの短縮化を図ることで、車両の車体に対する車両用アクチュエータのレイアウトの自由度を高めることができる。また、このような車両用アクチュエータにおいて、部品点数を低減させるとともに、組付け性を向上させることができる。

本発明によれば、アクチュエータの短縮化を図りつつ、部品点数を低減するとともに、組付け性を向上せることが可能となる。

本発明の実施形態におけるアクチュエータを備えた自動車の車体の縦断面図である。 本発明の実施形態におけるアクチュエータの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるアクチュエータの内部構造を示す断面図である。 本発明の実施形態におけるケースの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるモータ、減速ギヤ部、およびトルクリミッタの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態における減速ギヤ部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるトルクリミッタの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるトルクリミッタを、インナーシャフトの中心軸方向から見た図である。 本発明の実施形態におけるギヤケースを示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるギヤケースにセンサ基板を装着した状態を示す斜視図である。

次に、本発明の実施形態に係るアクチュエータ、車両用アクチュエータについて、図面を参照して説明をする。

図１は、本発明の実施形態におけるアクチュエータ１００を備えた自動車の車体１の縦断面図である。なお、以下の説明では、車体１の進行方向前後を単に前後方向と称し、進行方向前側を単に前側と称し、進行方向後側を単に後側と称し、重力方向上側を単に上側と称し、重力方向下側を単に下側と称し、車体１の車幅方向を左右方向と称して説明する。また、図１においては、左方向が前方向、右方向が後方向になる。

（アクチュエータ）
同図に示すように、アクチュエータ（車両用アクチュエータ）１００は、車体１の後部に設けられたテールゲート（開閉部材）２を開閉するためのものである。アクチュエータ１００は、車体１の後部に形成された開口部３の両側にそれぞれ配置されている。
アクチュエータ１００は、車体１の天井を構成するルーフアウタパネル４ａとルーフインナパネル４ｂとの間に設けられている。テールゲート２は、車体１の後部に形成された開口部３に対し、開口部３の上部３ａにヒンジ機構５を介して開閉可能に設けられている。
アクチュエータ１００は、その一端が、ルーフアウタパネル４ａとルーフインナパネル４ｂとの間に設けられたブラケット６に連結され、他端が、テールゲート２に設けられたピン７を介してヒンジ機構５に連結されている。

図２は、アクチュエータ１００の外観を示す斜視図である。図３は、アクチュエータ１００の内部構造を示す断面図である。
図２、図３に示すように、アクチュエータ１００は、互いに平行に配置されたロッド側固定ハウジング（アクチュエータハウジング）１１１、およびモータハウジング１１２を有したケース１１０と、ロッド側固定ハウジング１１１に出没可能に設けられたロッド側可動ハウジング（可動ハウジング）２０と、これらロッド側固定ハウジング１１１およびロッド側可動ハウジング２０内に収納されたスクリュー軸（被駆動軸）６０、およびコイルスプリング７０と、モータハウジング１１２に収納されたモータ部（モータ）３０と、モータ部３０の動力が伝達されて出力する減速ギヤ部５０と、モータ部３０と減速ギヤ部５０との間に設けられたトルクリミッタ１２０と、減速ギヤ部５０を収納するギヤケース１３０と、を備えている。

（ケース）
図４は、本発明の実施形態におけるケースの外観を示す斜視図である。
同図に示すように、ケース１１０は、鉄等の金属製材料から形成され、ロッド側固定ハウジング１１１と、モータハウジング１１２と、これらロッド側固定ハウジング１１１およびモータハウジング１１２の一端側に設けられたベースプレート（連結プレート）１１３と、を一体に有している。

ロッド側固定ハウジング１１１は、略円筒状に形成されており、ベースプレート１１３の表面１１３ｆから直交する方向に延びている。

モータハウジング１１２も、略円筒状に形成されている。モータハウジング１１２は、ロッド側固定ハウジング１１と平行に、ベースプレート１１３の表面１１３ｆから直交する方向に延びている。より具体的には、モータハウジング１１２は、ロッド側固定ハウジング１１１に対し、ロッド側固定ハウジング１１１およびモータハウジング１１２の中心軸に直交する方向に間隔をあけて並列して配置されている。
これらロッド側固定ハウジング１１１の外周面とモータハウジング１１２の外周面とは、これらの間に形成されたハウジング連結部１１４によって一体に連結されている。このハウジング連結部１１４は、モータハウジング１１２の外周面とロッド側固定ハウジング１１１の外周面とを、駆動軸５８の中心軸方向に連続して連結する。

図３に示すように、ベースプレート１１３は、表面１１３ｆと反対側の合わせ面１１３ｇに、トルクリミッタ収容凹部１１５と、ロッド側凹部１１６とが形成されている。これらトルクリミッタ収容凹部１１５とロッド側凹部１１６とは、合わせ面１１３ｇ側から表面１１３ｆ側に窪んで形成されている。
また、トルクリミッタ収容凹部１１５の底面には、表面１１３ｆ側と合わせ面１１３ｇ側とに連通する軸挿通孔１１５ｈが形成されている。ロッド側凹部１１６の底面には、表面１１３ｆ側と合わせ面１１３ｇ側とに連通する軸挿通孔１１６ｈが形成されている。

（ロッド側可動ハウジング）
ロッド側可動ハウジング２０は、ロッド側固定ハウジング１１１の内径よりも小さな外径を有した略円筒状に形成されている。ロッド側可動ハウジング２０は、例えば、アルミ合金、樹脂等のロッド側固定ハウジング１１１よりも軟らかい材料から形成されている。
また、ロッド側可動ハウジング２０は、一端２０ａ側が、ロッド側固定ハウジング１１１の先端部１１１ｂ側からロッド側固定ハウジング１１１内に挿入されている。ロッド側可動ハウジング２０は、ロッド側固定ハウジング１１１に対し、先端部１１１ｂから出没する方向に相対移動可能とされている。

ロッド側可動ハウジング２０の他端２０ｂは、深絞り加工等により底部２０ｃが形成されている。この底部２０ｃの径方向中央に、後述のジョイント部材２１のジョイント部２１ｃを挿通可能な貫通孔２０ｄが形成されている。
また、ロッド側可動ハウジング２０の他端２０ｂ側には、ジョイント部材２１と、インナーチューブ２２とが設けられている。

ジョイント部材２１は、例えば、鉄やアルミ合金等からなる金属製で、ロッド側可動ハウジング２０の外側に配置されている。ジョイント部材２１は、プレート部２１ａと、ボス部２１ｂと、ジョイント部２１ｃ、を一体に有している。
プレート部２１ａは、略円板状に形成されており、ロッド側可動ハウジング２０の底部２０ｃに沿うよう設けられる。ボス部２１ｂは、円柱状で、プレート部２１ａから底部２０ｃに形成された貫通孔２０ｄを通してロッド側可動ハウジング２０の内方に向かって突出している。ジョイント部２１ｃは、プレート部２１ａからボス部２１ｂとは反対側に向かって突出している。ジョイント部２１ｃには、ピン７（図１参照）を介してヒンジ機構５に連結されるジョイント部材２３が螺着されている。

インナーチューブ２２は、例えば、鉄、アルミ合金等の金属製で、ロッド側可動ハウジング２０の内側に配置されている。インナーチューブ２２は、その一端２２ａが、ロッド側可動ハウジング２０の底部２０ｃに対し、貫通孔２０ｄの径方向外側で突き当たるとともに、貫通孔２０ｄからロッド側可動ハウジング２０の内容に突出したボス部２１ｂに螺着されている。

インナーチューブ２２の他端２２ｂの内側には、ナット部材（従動部材）２５が挿入され、インナーチューブ２２と一体に固定されている。
ナット部材２５は、略円筒状で、その内周面に雌ネジ溝２５ｎが形成されている。ナット部材２５の一端には、外周側に張り出すフランジ部２５ｆが形成されている。このフランジ部２５ｆが、インナーチューブ２２の他端２２ｂの内周面に形成された段部２２ｄに突き当たることにより、インナーチューブ２２の一端２２ａ側に、ナット部材２５が移動するのを規制している。

（スクリュー軸およびコイルスプリング）
スクリュー軸６０は、ロッド側固定ハウジング１１１内に配置されている。スクリュー軸６０は、その一端部６０ａ側が、ロッド側凹部１１６の底面に形成された軸挿通孔１１６ｈに、軸受６１を介して回動自在に保持されている。スクリュー軸６０の一端部６０ａは、軸挿通孔１１６ｈを通して、ロッド側凹部１１６内に突出している。

スクリュー軸６０の一端部６０ａには、ドリブンギヤ６４が設けられている。
また、スクリュー軸６０の外周面には、螺旋状に連続した雄ネジ溝６０ｎが形成されている。スクリュー軸６０の他端部６０ｂ側は、ロッド側可動ハウジング２０のインナーチューブ２２の他端２２ｂ内に設けられたナット部材２５内に挿入され、雄ネジ溝６０ｎが雌ネジ溝２５ｎに螺合している。

スクリュー軸６０の他端部６０ｂには、外周側に張り出すストッパ６５が設けられている。このストッパ６５によって、ナット部材２５のスクリュー軸６０からの抜けが防止される。

また、ロッド側固定ハウジング１１１内には、ガイドチューブ２８が配置されている。ガイドチューブ２８は、略円筒状に形成されており、その内径がインナーチューブ２２の外径よりも大きく設定されている。ガイドチューブ２８の一端２８ａ側には、外周側に張り出すフランジ部２８ｃが一体に形成されている。ガイドチューブ２８は、フランジ部２８ｃをケース１１０のベースプレート１１３の表面１１３ｆに突き当てて配置されている。
ガイドチューブ２８は、他端２８ｂ側で、その内側にインナーチューブ２２が挿入配置されている。

コイルスプリング７０は、ロッド側固定ハウジング１１１およびロッド側可動ハウジング２０の内側に収容されている。コイルスプリング７０は、例えばバネ鋼等の金属製である。コイルスプリング７０は、その内側に、インナーチューブ２２およびガイドチューブ２８が配置されている。これらインナーチューブ２２およびガイドチューブ２８によって、コイルスプリング７０は、伸縮時に、コイルスプリング７０が伸縮方向側方に撓んだり座屈したりするのを抑える。

コイルスプリング７０は、ロッド側可動ハウジング２０の底部２０ｃと、ガイドチューブ２８のフランジ部２８ｃとの間に、圧縮状態で設けられている。これにより、コイルスプリング７０は、ロッド側固定ハウジング１１１とロッド側可動ハウジング２０とが互いに離間して、アクチュエータ１００の全長を延ばす方向に付勢している。

（モータ部）
図５は、モータ部３０、減速ギヤ部５０、およびトルクリミッタ１２０の構成を示す斜視図である。
図３に示すように、モータ部３０は、モータハウジング１１２の内側に収容されている。図５に示すように、モータ部３０は、ヨーク３１（図３参照）と、ヨーク３１の内側に固定されたマグネット３２と、ヨーク３１の径方向内側に回転自在に設けられたアーマチュア３３と、アーマチュア３３に電流を供給する給電部３５と、を備えている。

図３に示すように、ヨーク３１は、金属製で、円筒状をなし、その外径は、モータハウジング１１２の内径よりも所定寸法小さい。ヨーク３１は、モータハウジング１１２内に配置されている。

図５に示すように、マグネット３２は、ヨーク３１の中心軸方向に長く、周方向に間隔を空けて複数個が設けられている。
アーマチュア３３は、モータ軸３４と、モータ軸３４に固定されたコア３３ａと、コア３３ａに巻回されているコイル（図示無し）と、を有する。
モータ軸３４は、ヨーク３１（モータハウジング１１２）の中心軸方向に沿って延びるよう、不図示の軸受を介してその中心軸周りに回転自在に設けられている。

給電部３５は、アーマチュア３３に電流を供給する。この給電部３５は、ヨーク３１の一端側３１ａに配置されたブラシホルダ３７に保持されている。給電部３５は、ブラシホルダ３７に保持されたブラシと、モータ軸３４に設けられてブラシと摺接する整流子と、を有している（何れも図示無し）。ブラシには、外部の電源から給電する配線３６が接続されている。整流子は、アーマチュア３３のコイル（図示無し）と電気的に接続されている。

図３に示すように、モータハウジング１１２の先端部１１２ｂには、先端部１１２ｂの開口を塞ぐキャップ３８が設けられている。モータハウジング１１２の先端部１１２ｂの内側には、ブラシホルダ３７とキャップ３８との隙間をシールする円柱状のパッキン部材３９が設けられている。パッキン部材３９には、キャップ３８の中央部に形成された開口３８ｈを通して外部に突出する突出部３９ｔが一体に形成されている。
前記の配線３６は、パッキン部材３９を貫通し、突出部３９ｔを通して、モータハウジング１１２およびキャップ３８の外部に導出されている。そして、車体側のバッテリや発電機等の給電部に、配線３６が接続される。

このようなモータ部３０は、アーマチュア３３の回転位置を検出するためのセンサ（図示無し）を、ブラシホルダ３７内に備えている。この検出部は、モータ軸３４と一体に設けられたセンサマグネットと、ホールＩＣ等のセンサとを備え（何れも図示無し）、センサマグネットがモータ軸３４とともに回転したときに、その回転をセンサで検出する。

このようなモータ部３０は、給電部３５を通してコイル（図示無し）に通電すると、コイルで発生する磁力と、ヨーク３１に固定されたマグネット３２で発生する磁力との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって、モータ軸３４がその中心軸回りに回転駆動される。

（減速ギヤ部）
図６は、減速ギヤ部５０の構成を示す斜視図である。
図３に示すように、減速ギヤ部５０は、モータハウジング１１２内に、モータ部３０と直列に設けられている。減速ギヤ部５０は、モータ部３０の給電部３５とは反対側に配置されている。
図５、図６に示すように、減速ギヤ部５０は、インターナルギヤ５１と、第一サンギヤ５２と、第一段遊星ギヤ５３と、第一キャリア５４と、第二サンギヤ５５と、第二段遊星ギヤ５６と、第二キャリア５７と、を備えている。

図３に示すように、インターナルギヤ５１は、ヨーク３１の他端３１ｂの内側に、回転不能に設けられている。インターナルギヤ５１は略筒状に形成されており、その内周面に、ギヤ歯５１ｇ（図５参照）が形成されている。
図６に示すように、第一サンギヤ５２は、モータ軸３４に嵌め込まれ、その外周面にギヤ歯５２ｇが形成されている。

第一段遊星ギヤ５３は、第一サンギヤ５２の外周部に、例えば３個が設けられている。各第一段遊星ギヤ５３は、その外周面に第一サンギヤ５２のギヤ歯５２ｇおよびインターナルギヤ５１のギヤ歯５１ｇに噛み合うギヤ歯５３ｇが形成されている。
第一キャリア５４は略円板状に形成されており、複数の第一段遊星ギヤ５３に対し、モータ軸３４とは反対側に配置されている。また、第一キャリア５４には、支持軸（図示無し）が組み付けられている。支持軸は、略円板状に形成され、かつ第一段遊星ギヤ５３を回転自在に支持する。

第二サンギヤ５５は、第一キャリア５４の中心部に、モータ軸３４とは反対側に一体に設けられている。第二サンギヤ５５は、その外周面にギヤ歯５５ｇが形成されている。

第二段遊星ギヤ５６は、第二サンギヤ５５の外周部に、例えば３個設けられている。各第二段遊星ギヤ５６は、その外周面に第二サンギヤ５５のギヤ歯５５ｇおよびインターナルギヤ５１のギヤ歯５１ｇに噛み合うギヤ歯５６ｇが形成されている。
第二キャリア５７は、複数の第二段遊星ギヤ５６に対し、モータ部３０とは反対側に配置されている。第二キャリア５７は、円板状に形成され、かつ第二段遊星ギヤ５６を回転自在に支持する支持軸（図示無し）が組み付けられている。

これら第一サンギヤ５２、第二サンギヤ５５は、それぞれ焼結材などの金属製とされ、第一キャリア５４、第二キャリア５７もまた金属製とされている。また、インターナルギヤ５１、第一段遊星ギヤ５３、および第二段遊星ギヤ５６は、それぞれ樹脂製とされている。
さらに、インターナルギヤ５１のギヤ歯５１ｇ、第一サンギヤ５２のギヤ歯５２ｇ、第一段遊星ギヤ５３のギヤ歯５３ｇ、第二サンギヤ５５のギヤ歯５５ｇ、および第二段遊星ギヤ５６のギヤ歯５６ｇは、それぞれハス歯歯車とされている。これにより、減速ギヤ部５０の各ギヤ間における噛み合い代を増やし、作動音を低減することができる。

このような減速ギヤ部５０においては、モータ部３０によってモータ軸３４が回転すると、第一サンギヤ５２がモータ軸３４と一体に回転する。第一サンギヤ５２の回転は、その外周側の第一段遊星ギヤ５３に伝達される。各第一段遊星ギヤ５３は、第一サンギヤ５２のギヤ歯５２ｇと、外周側のインターナルギヤ５１のギヤ歯５１ｇとに噛み合いながら、第一サンギヤ５２の外周部を公転すると同時に、第一キャリア５４に組み付けられた支持軸を中心に自転する、いわゆる遊星運動する。
これら複数の第一段遊星ギヤ５３の遊星運動により、第一キャリア５４がモータ軸３４と同軸回りに減速されて回転する。

第一キャリア５４が回転すると、第二サンギヤ５５が一体に回転し、その外周側の第二段遊星ギヤ５６に伝達される。各第二段遊星ギヤ５６は、第二サンギヤ５５のギヤ歯５５ｇと、外周側のインターナルギヤ５１のギヤ歯５１ｇとに噛み合いながら、第二サンギヤ５５の外周部を公転すると同時に、第二キャリア５７に組み付けられた支持軸を中心に自転する、いわゆる遊星運動する。
これら複数の第二段遊星ギヤ５６の遊星運動により、第二キャリア５７がモータ軸３４と同軸回りに減速されて回転する。

このような減速ギヤ部５０の第二キャリア５７には、駆動軸５８がギヤ結合されている。駆動軸５８は、第二キャリア５７に対し、モータ軸３４とは反対側に延びるよう設けられている。図３に示すように、この駆動軸５８は、ベースプレート１１３に形成された軸挿通孔１１５ｈを通して、トルクリミッタ収容凹部１１５内に突出している。

（トルクリミッタ）
図７は、本発明の実施形態におけるトルクリミッタ１２０の構成を示す斜視図である。図８は、本発明の実施形態におけるトルクリミッタ１２０を、インナーシャフト１２１の中心軸方向から見た図である。
トルクリミッタ１２０は、ベースプレート１１３に形成されたトルクリミッタ収容凹部１１５の内側に配置されている。
図６〜図８に示すように、トルクリミッタ１２０は、駆動軸５８に設けられたインナーシャフト１２１と、駆動軸５８の径方向外側に設けられたアウター部材１２２と、アウター部材１２２の一端に配置されたドライブギヤ１２３と、アウター部材１２２内に配置されたコイルスプリング１２４と、を備える。

インナーシャフト１２１は、駆動軸５８のトルクリミッタ収容凹部１１５内に形成されている。このインナーシャフト１２１は、駆動軸５８の中心軸に沿って連続するように略円柱状に形成されており、その外径は、駆動軸５８の外径よりも大きい。
一方、アウター部材１２２は、プレート部１２２ａと、筒状部１２２ｂと、を一体に有している。

プレート部１２２ａは、略円板状に形成されており、駆動軸５８の中心軸に直交する面内に位置している。筒状部１２２ｂは、略円筒状に形成されており、プレート部１２２ａの外周部から減速ギヤ部５０側に向かって延びている。また、筒状部１２２ｂは、その内径がインナーシャフト１２１の外径よりも所定寸法大きく形成されている。そして、筒状部１２２ｂの内周面とインナーシャフト１２１の外周面との間には、略円環状の隙間が形成されている。また、筒状部１２２ｂには、周方向に間隔をあけた２個所に、駆動軸５８の中心軸方向に連続するスリット１２５，１２５が形成されている。

図５、図６に示すように、ドライブギヤ１２３は、アウター部材１２２のプレート部１２２ａにおいて、筒状部１２２ｂとは反対側の面に一体に形成されている。ドライブギヤ１２３は、その外周面に、ギヤ歯１２３ｇが形成されている。

図５、図７に示すように、ドライブギヤ１２３が一体に形成されたアウター部材１２２には、プレート部１２２ａとドライブギヤ１２３との中央部に軸挿通孔１２６が形成されている。この軸挿通孔１２６には、駆動軸５８が挿通されている。そして、アウター部材１２２およびドライブギヤ１２３は、駆動軸５８に対して、その中心軸周りに相対回転可能とされている。

図６〜図８に示すように、コイルスプリング１２４は、例えばバネ鋼等の線材１２４ｓにより形成されている。コイルスプリング１２４は、線材１２４ｓが螺旋状に巻回されたコイル部１２４ａと、コイル部１２４ａから連続して径方向外側に突出する線材１２４ｓの両端部１２４ｂ，１２４ｂと、を備える。
このようなコイルスプリング１２４は、インナーシャフト１２１とアウター部材１２２との隙間に収容されている。コイルスプリング１２４は、両端部１２４ｂ，１２４ｂを、アウター部材１２２の筒状部１２２ｂに形成されたスリット１２５，１２５に係止させて設けられている。

このようなトルクリミッタ１２０は、通常時は、コイルスプリング１２４のコイル部１２４ａの内周面１２４ｆが、インナーシャフト１２１の外周面１２１ｆに密着している。また、コイル部１２４ａの外周面１２４ｇは、アウター部材１２２の内周面１２２ｆとの間にクリアランスを有している。これにより、モータ部３０のモータ軸３４の回転が減速ギヤ部５０を介して駆動軸５８に伝達されると、コイルスプリング１２４とインナーシャフト１２１との間に生じる摩擦力によって、コイルスプリング１２４が駆動軸５８と一体に回転する。

このコイルスプリング１２４の回転は、コイルスプリング１２４の両端部１２４ｂ，１２４ｂとスリット１２５，１２５の係止部分とを介して、アウター部材１２２に伝達される。これによって、アウター部材１２２と一体に形成されたドライブギヤ１２３が回転する。
なお、コイル部１２４ａとインナーシャフト１２１の外周面１２１ｆとの密着状態は、アクチュエータ１００が通常に作動している限り、モータ部３０で駆動軸５８を、どちらの方向（テールゲート２を開く方向と閉じる方向）に回転させても維持されるよう、コイルスプリング１２４の弾性係数等が設定されている。

これに対し、モータ部３０の駆動によってドライブギヤ１２３が回転しているときに、ドライブギヤ１２３側から、ドライブギヤ１２３の回転方向（モータ部３０の駆動による回転方向）と逆方向の力、すなわちドライブギヤ１２３の回転を停止させる方向の力が作用すると、この力は、アウター部材１２２の筒状部１２２ｂに形成されたスリット１２５，１２５を介して、コイルスプリング１２４の両端部１２４ｂ，１２４ｂに伝わる。
アウター部材１２２から入力される逆方向の力によるトルクが、コイルスプリング１２４の弾性係数等によって定まる所定のトルク以上となると、コイルスプリング１２４は、コイル部１２４ａが緩み、その外径が広がる。

すると、コイルスプリング１２４のコイル部１２４ａの内周面１２４ｆがインナーシャフト１２１の外周面１２１ｆから径方向外側に離間し、インナーシャフト１２１とアウター部材１２２との間の摩擦力が無くなる。その結果、駆動軸５８とコイルスプリング１２４との間での回転力の伝達が行われなくなる。これによって、モータ部３０によって回転駆動される駆動軸５８と、ドライブギヤ１２３との間で、滑りが生じる。

図３、図５に示すように、ケース１１０のベースプレート１１３の合わせ面１１３ｇ側においては、ドライブギヤ１２３と、スクリュー軸６０の一端部６０ａに設けられたドリブンギヤ６４と、ドライブギヤ１２３とドリブンギヤ６４との間に設けられた中間ギヤ１５０と、が互いに噛み合って設けられている。
この中間ギヤ１５０には、センサマグネット１５１が一体に取り付けられている。

図９は、ギヤケース１３０を示す斜視図である。図１０は、ギヤケース１３０にセンサ基板１５３を装着した状態を示す斜視図であって、センサ素子１５２に対応する箇所を切り欠いている。
図３に示すように、ギヤケース１３０は、ケース１１０のベースプレート１１３の合わせ面１１３ｇに取り付けられている。
図９に示すように、ギヤケース１３０は、ベースプレート１１３の合わせ面１１３ｇに対向する対向面１３０ｆに、合わせ面１１３ｇから離間する方向に窪んだギヤ収容凹部１３１を備えている。ギヤ収容凹部１３１は、ギヤケース１３０の対向面１３０ｆとベースプレート１１３の合わせ面１１３ｇとを対向させた状態で、その内側に、ドライブギヤ１２３、ドリブンギヤ６４、および中間ギヤ１５０を収容する。

また、ギヤケース１３０のギヤ収容凹部１３１の内周面１３１ｓに、センサ収容凹部１３２が形成されている。
図１０に示すように、センサ収容凹部１３２は、ホールＩＣ等のセンサ素子１５２を備えたセンサ基板１５３を保持する。センサ収容凹部１３２は、センサ基板１５３の挿入方向を案内するガイド溝１３２ａと、センサ基板１５３に設けられたホルダ部１５４に挿入される固定ピン１３２ｂ，１３２ｂと、ドライブギヤ１２３、ドリブンギヤ６４、および中間ギヤ１５０に塗布されたグリスが、センサ収容凹部１３２側に飛散してしまうことを防止するための壁部１３２ｃと、を有している。

このセンサ収容凹部１３２は、ギヤ収容凹部１３１と同一方向に連続して形成されている。センサ基板１５３は、センサ収容凹部１３２に対し、対向面１３０ｆ側から、合わせ面１１３ｇから離間する方向に沿って挿入するようにして装着される。
また、ギヤケース１３０には、ケース１１０とは反対側に、車体１に設けられたブラケット６側にピン（図示無し）を介して連結されるジョイント部材１３５が設けられている。

このようなセンサ収容凹部１３２に保持されるセンサ基板１５３は、図５に示すように、センサ素子１５２が、中間ギヤ１５０に設けられたセンサマグネット１５１に対し、径方向外側から対向するよう配置される。センサ素子１５２は、センサマグネット１５１の磁束の変化を検出することにより、センサマグネット１５１が中間ギヤ１５０とともに回転したときに、その回転を検出する。

（車両ドア開閉用アクチュエータの動作）
次に、アクチュエータ１００の動作について説明する。
テールゲート２を開閉するために、モータ部３０のモータ軸３４を回転駆動させると、モータ軸３４の回転が減速ギヤ部５０介して駆動軸５８に伝達される。この駆動軸５８の回転は、トルクリミッタ１２０を介してドライブギヤ１２３に伝達される。

この場合、上述したように、テールゲート２側から過大な入力が無い限り、トルクリミッタ１２０のコイルスプリング１２４のコイル部１２４ａと駆動軸５８に設けられたインナーシャフト１２１との間で生じる摩擦力によって、滑りは生じない。これにより、駆動軸５８の回転は、コイルスプリング１２４を介して、アウター部材１２２と一体に設けられたドライブギヤ１２３にロス無く伝達される。

ドライブギヤ１２３の回転は、中間ギヤ１５０を介して、ドリブンギヤ６４に伝達される。ドリブンギヤ６４が回転すると、スクリュー軸６０が一体に回転する。これによって、ナット部材２５がスクリュー軸６０の軸方向に沿って移動する。ナット部材２５は、ロッド側可動ハウジング２０と一体化されたインナーチューブ２２に固定されているので、ロッド側固定ハウジング１１１に対してロッド側可動ハウジング２０が出没し、アクチュエータ１００が伸縮する。

モータ部３０の駆動によって、ロッド側固定ハウジング１１１に対してロッド側可動ハウジング２０が没入する方向に移動すると、車体１の開口部３に設けられたテールゲート２が閉じられる。また、モータ部３０の駆動によって、ロッド側固定ハウジング１１１に対してロッド側可動ハウジング２０が突出する方向に移動すると、車体１の開口部３に設けられたテールゲート２が開けられる。このとき、アクチュエータ１００を伸ばした状態でモータ部３０の動作を停止させても、コイルスプリング７０の付勢力によって、ロッド側固定ハウジング１１１に対しロッド側可動ハウジング２０が突出した状態が維持される。

テールゲート２が開いている状態において、テールゲート２が外力によって、想定以上の勢いで開閉されると、ロッド側可動ハウジング２０側に設けられたナット部材２５がスクリュー軸６０を強制的に回転させる。このスクリュー軸６０の回転は、ドリブンギヤ６４，中間ギヤ１５０を介してドライブギヤ１２３に伝達される。
このようにして、ドライブギヤ１２３側から過大な力が入力されると、この力は、アウター部材１２２の筒状部１２２ｂに形成されたスリット１２５，１２５を介して、コイルスプリング１２４の両端部１２４ｂ，１２４ｂに伝わる。

入力された力によるトルクが、コイルスプリング１２４の弾性係数等によって定まる所定以上の大きさである場合、コイルスプリング１２４は、コイル部１２４ａが緩み、その外径が広がる方向に変形する。すると、コイルスプリング１２４のコイル部１２４ａの内周面１２４ｆがインナーシャフト１２１の外周面１２１ｆから径方向外側に離間する。その結果、インナーシャフト１２１とアウター部材１２２との間での、コイルスプリング１２４を介した回転力の伝達が行われなくなる。

これによって、モータ部３０によって回転駆動される駆動軸５８と、ドライブギヤ１２３との間で、いわゆる滑りが生じる。そして、減速ギヤ部５０やモータ部３０には、テールゲート２側に加えられた過大な力が入力されない。したがって、減速ギヤ部５０やモータ部３０、ドライブギヤ１２３と中間ギヤ１５０とドリブンギヤ６４との噛み合い部分に過大な力が入力されるのが防止される。また、アクチュエータ１００と、テールゲート２または車体１と、の連結部分等に過大な力が入力されるのが防止される。

このように、上述のアクチュエータ１００は、駆動軸５８を回転させるモータ部３０と、駆動軸５８と平行に設けられ、駆動軸５８の回転が伝達されることで回転駆動されるスクリュー軸６０と、スクリュー軸６０の回転にともなってスクリュー軸６０の軸方向に沿って直動運動するナット部材２５と、モータ部３０を収容するモータハウジング１１２と、スクリュー軸６０を収容するロッド側固定ハウジング１１１と、を備え、モータハウジング１１２とロッド側固定ハウジング１１１とが、一体に設けられている。

このような構成によれば、モータ部３０とスクリュー軸６０とが平行に設けられているので、アクチュエータ１００を短縮化することができる。また、モータハウジング１１２とアクチュエータ１００とが一体に設けられているので、部品点数を低減させることができる。これによって、組付け性を向上させることもできる。
さらに、アクチュエータ１００の短縮化を図ることで、車両の車体１に対するアクチュエータ１００のレイアウトの自由度を高めることができる。

また、アクチュエータ１００は、モータハウジング１１２の基端部とロッド側固定ハウジング１１１の基端部とを連結するベースプレート１１３を備えている。これにより、ベースプレート１１３を介してモータハウジング１１２とロッド側固定ハウジング１１１とを一体に連結することができる。

また、アクチュエータ１００は、モータハウジング１１２の外周面とロッド側固定ハウジング１１１の外周面とを、駆動軸５８の中心軸方向に連続して連結するハウジング連結部１１４をさらに備えている。
このような構成によれば、モータハウジング１１２の外周面とロッド側固定ハウジング１１１の外周面とを、ハウジング連結部１１４を介して連結することにより、モータハウジング１１２とロッド側固定ハウジング１１１とを強固に連結することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、アクチュエータ１００の各部の構成は、本発明の主旨の範囲内で適宜変更することができる。一例として、上述の実施形態では、ドライブギヤ１２３とドリブンギヤ６４との間に中間ギヤ１５０を設けた。しかしながら、これに限られるものではなく、アクチュエータ１００は、中間ギヤを複数備えてもよいし、中間ギヤ１５０を廃してドライブギヤ１２３とドリブンギヤ６４とを直接噛み合わせる構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、アクチュエータ１００を、車体１の天井を構成するルーフアウタパネル４ａとルーフインナパネル４ｂとの間に設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、開口部３の両側の側枠部に設けるようにしてもよい。

さらに、アクチュエータ１００の用途は、テールゲート２の開閉用に限らず、車両に形成された各種の開口部に開閉可能に設けられた、ドア、ボンネットフード、給油口フラップ等の各種の開閉部材の開閉に用いることができる。さらに、アクチュエータ１００は、車両用に限らず、他の用途に用いることも可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

１…車体
２…テールゲート（開閉部材）
３…開口部
２０…ロッド側可動ハウジング（可動ハウジング）
２５…ナット部材（従動部材）
３０…モータ部（モータ）
３４…モータ軸
５８…駆動軸
６０…スクリュー軸（被駆動軸）
６４…ドリブンギヤ（伝達部、被駆動ギヤ）
７０…コイルスプリング
１００…アクチュエータ（車両用アクチュエータ）
１１０…ケース
１１１…ロッド側固定ハウジング（アクチュエータハウジング）
１１２…モータハウジング
１１３…ベースプレート（連結プレート）
１１４…ハウジング連結部
１２３…ドライブギヤ（伝達部、駆動ギヤ）
１３０…ギヤケース
１５０…中間ギヤ（伝達部）
１５１…センサマグネット
１５２…センサ素子（センサ）
１５３…センサ基板（センサ）

Claims (5)

1. 駆動軸を回転させるモータと、
   前記駆動軸と平行に設けられ、前記駆動軸の回転が伝達されることで回転駆動される被駆動軸と、
   前記被駆動軸の回転にともなって前記被駆動軸の軸方向に沿って直動運動する従動部材と、
   前記モータを収容するモータハウジングと、
   前記被駆動軸を収容し前記モータハウジングと一体に設けられたアクチュエータハウジングと、
   前記モータハウジングの基端部と前記アクチュエータハウジングの基端部とを連結する連結プレートと、
   前記連結プレートに取り付けられたギヤケースと、
   前記ギヤケースに回転自在に支持され、前記駆動軸の回転を前記被駆動軸に伝達するための伝達部と、
   前記伝達部に設けられたセンサマグネットと、
   前記センサマグネットの磁束の変化を検出するセンサと、を備え、
   前記センサは、前記ギヤケースに設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記伝達部は、前記駆動軸の回転によって駆動される駆動ギヤと、前記被駆動軸に設けられた被駆動ギヤと、前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤとの間に設けられた中間ギヤであって、
   前記センサマグネットは、前記中間ギヤに設けられてい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. 前記アクチュエータハウジングは、筒状をなし、
   前記アクチュエータハウジングの内側に、前記アクチュエータハウジングの内径よりも小さな外径を有し、前記従動部材の移動にともなって前記アクチュエータハウジングから出没可能とされた可動ハウジングを備えている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。
4. 前記モータハウジングの外周面と前記アクチュエータハウジングの外周面とを、前記駆動軸の中心軸方向に連続して連結するハウジング連結部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のアクチュエータ。
5. 車両に搭載され、前記車両に形成された開口部に対して開閉可能に設けられた開閉部材を開閉する、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のアクチュエータを備えることを特徴とする車両用アクチュエータ。

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