JP6682299B2

JP6682299B2 - フューエルリッド用アクチュエータ

Info

Publication number: JP6682299B2
Application number: JP2016041361A
Authority: JP
Inventors: 雄太桜井
Original assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Johnan Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-03-03
Also published as: JP2017154670A

Description

本発明は、フューエルリッド用アクチュエータに関する。

従来、車両の給油用開口部を開閉するフューエルリッドのロック及びアンロックを切替可能なフューエルリッド用アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のフューエルリッド用アクチュエータは、車体に固定されたケースと、ケース内に収容されたモータと、モータの作動によって所定角度の範囲で回転するセクタギヤと、セクタギヤの回転に伴ってケース内に引き込んだ引込位置と突出位置との間を軸方向に進退移動する軸状の移動部材（出力部材）と、移動部材を突出位置の方向に弾性的に押圧する弾性部材と、を備えている。

移動部材は、ケースから露呈する一端がリッド内面に設けられたロック板に形成された係止穴に係止する係止部として形成されている。ケースには、移動部材の軸方向移動をガイドする円筒状のガイド部が設けられ、このガイド部に形成された貫通孔に移動部材の先端部が挿通している。また、移動部材の外周面のうちガイド部の貫通孔の内面と対向する部位には環状溝が形成され、この環状溝に環状のシール部材が嵌着している。これにより、移動部材の外周面とガイド部の内周面との間が封止されて、ケースの防水性が確保されている。

特開２００２−２４０５７９号公報

しかし、特許文献１に記載のフューエルリッド用アクチュエータでは、例えばリッドを勢いよく閉めた場合には、リッドのロック板と移動部材の先端部との衝突によって、移動部材に大きな衝撃力が加わる。その際、移動部材の環状溝に応力集中が発生して、移動部材が破断するおそれがあり、強度において改善の余地があった。また、移動部材の外周面とケースのガイド部における貫通孔の内周面との間の隙間から雨水等が浸水すると、モータの動作不良の要因となるため、ケースの防水性は高いことが望ましい。

そこで、本発明では、防水性を確保しつつ、強度を向上させることが可能なフューエルリッド用アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、車体に設けられた給油用開口部を開閉するフューエルリッドのロック及びアンロックを切替可能なフューエルリッド用アクチュエータであって、前記車体に固定されたケースと、前記ケース内に収容されたモータと、前記モータの作動によって所定の角度範囲で回転可能なギヤ部材と、前記ギヤ部材の回転に伴って、前記ケースから突出して前記フューエルリッドをロックするロック位置と、前記ロック位置から引き込まれて前記フューエルリッドをアンロックするアンロック位置との間を進退移動可能に配置された移動部材と、前記移動部材と前記ケースとの間に配置されたシール部材とを備え、前記ケースは、前記移動部材が挿通される挿通孔が形成されたガイド部を有し、前記ガイド部によって前記シール部材が保持され、前記ガイド部は、前記挿通孔の内面から突出した第１突出部と、前記第１突出部から軸方向に所定の距離を隔てた位置に設けられた第２突出部と、を有し、前記シール部材が、前記第１突出部と前記第２突出部とに把持され、前記第１突出部及び前記第２突出部は、周方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、前記周方向に互い違いに配置されている、フューエルリッド用アクチュエータを提供する。

本発明に係るフューエルリッド用アクチュエータによれば、防水性を確保しつつ、強度を向上させることが可能である。

本実施の形態に係るフューエルリッド用アクチュエータが適用された車体に設けられた給油用開口部及びその周辺部を示す斜視図である。フューエルリッド用アクチュエータのロック状態におけるフューエルリッド及びその周辺部の構造を示す断面図である。フューエルリッド用アクチュエータの構成を示し、（ａ）がケース本体とカバーとが組付けられた状態の平面図であり、（ｂ）はケース本体からカバーが取り外された状態の平面図である。フューエルリッド用アクチュエータの分解斜視図である。移動部材の構成例を示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は正面図である。シール部材が収容される収容部を示し、（ａ）は収容部及びその周辺部の斜視図であり、（ｂ）は軸方向に沿って見た平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。図６（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。ケースの内部に設けられた突出部の成形方法を説明するための金型を示した斜視図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態に係るフューエルリッド用アクチュエータの構成及び動作について、図１乃至図８を参照して説明する。このフューエルリッド用アクチュエータは、車体９の給油用開口部９ａを開閉するフューエルリッド９１のロック及びアンロックの切替が可能である。なお、図１及び図２では、フューエルリッド用アクチュエータ１００を模式化して図示している。

図１は、本実施の形態に係るフューエルリッド用アクチュエータ１００が搭載された車体の給油用開口部９ａ及びフューエルリッド９１を示す斜視図である。図２は、フューエルリッド用アクチュエータ１００のロック状態におけるフューエルリッド９１及びその周辺部の構造を示す断面図である。

図１に示すように、フューエルリッド９１は、車体９にヒンジ９２を介して開閉可能に取り付けられ、車体９に設けられた給油用開口部９ａを開閉する。フューエルリッド９１の内側に設けられた取付座面９１０には、フューエルリッド用アクチュエータ１００に係合するロック板９１１が取り付けられている。ロック板９１１には、後述するフューエルリッド用アクチュエータ１００の移動部材５の先端部に係止される凹部９１１ａが形成されている。フューエルリッド９１の取付座面９１０と対向する車体９の対向面９ｃには、フューエルリッド９１を開方向に付勢するオープンスプリング９ｂが設けられている。

図２に示すように、ロック板９１１は、例えば樹脂からなる部材であり、フューエルリッド９１の取付座面９１０にボルト１０１によって固定されている。フューエルリッド用アクチュエータ１００は、車体９のアウタパネル９３よりも内側に設けられたインナパネル９４に車体取付部材８０を介して固定されている。

フューエルリッド９１の閉状態においては、フューエルリッド９１のロック板９１１における凹部９１１ａにフューエルリッド用アクチュエータ１００の移動部材５の先端部が係止することにより、フューエルリッド９１が閉状態でロックされている。そして、フューエルリッド９１の開動作においては、例えば運転者が運転席に設けられたリッドオープナーを操作することにより、フューエルリッド用アクチュエータ１００が作動して移動部材５がケース２から突出した突出位置Ｙからケース２に引き込まれた引込位置Ｘ（二点鎖線）に移動する。そうすると、フューエルリッド９１におけるロック板９１１の凹部９１１ａから移動部材５の先端部が離脱して、フューエルリッド９１がオープンスプリング９ｂの付勢力を受けて半開する。このように、フューエルリッド９１がアンロックされて開状態となる。

図３は、フューエルリッド用アクチュエータ１００の構成例を示し、（ａ）はケースにカバーが取り付けられた組付状態を示す平面図であり、（ｂ）はケースからカバーが取り外された状態を示す平面図である。図４は、図３（ａ）に示すフューエルリッド用アクチュエータ１００の分解斜視図である。図５は、移動部材５の構成例を示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は平面図である。

フューエルリッド用アクチュエータ１００は、車体９に固定されたケース２と、ケース２に収容されたモータ３と、モータ３の作動によって所定の角度範囲で回転するギヤ部材としてのセクタギヤ４と、セクタギヤ４の回転に伴って軸方向に進退移動可能に配置された移動部材５と、移動部材５を所定の方向に付勢する弾性部材としてコイルばね６と、ケース２と移動部材５との間に配置されたシール部材７と、ケース２の開口２ａを覆うように取り付けられるカバー８と、を有している。

ケース２は、モータ３，セクタギヤ４，及び移動部材５を収容するケース本体部２１と、ケース本体部２１から移動部材５の軸方向に突出して設けられた略円筒状のガイド部２２と、を有している。

ケース本体部２１は、モータ３が収容されるモータ収容部２１０と、セクタギヤ４が収容されるギヤ収容部２１１と、移動部材５がスライド可能に収容されるスライド収容部２１２と、を有している。また、ケース本体部２１の上面には、カバー８に設けられた第１乃至第６係止爪８ａ〜８ｆに係止される第１乃至第６突起部２１ａ〜２１ｆがそれぞれ形成されている。

ケース本体部２１のガイド部２２が設置される端面には、当該端面から延在して形成された第１及び第２の係止片２１ｇ，２１ｈが設けられている。第１及び第２の係止片２１ｇ，２１ｈには、リング状に形成された車体取付部材８０が取り付けられている。

ガイド部２２には、軸方向に貫通して移動部材５のロッド部５２が挿通される挿通孔２２０が形成されている。挿通孔２２０は、ケース２の外部と、ケース２の内部（モータ収容部２１０、ギヤ収容部２１１、及びスライド収容部２１２）とを連通している。また、ガイド部２２の挿通孔２２０には、シール部材７を保持する保持部２３（後述する図６参照）が形成されている。本実施の形態では、シール部材７は環状であり、後述する移動部材５のロッド部５２に外嵌されている。

セクタギヤ４は、円弧状に形成された扇部４１と、ケース２におけるケース本体２１に設けられたピン２１ｉに回転可能に連結された回転軸部４２と、回転軸部４２から扇部４１とは反対側に設けられて移動部材５に係合する係合部４３とを一体に有している。扇部４１の外周には、モータ３の出力軸３ａに設けられたウォーム３０に噛み合うギヤ部４１ａが形成されている。

移動部材５は、全体として軸状に形成された部材であり、セクタギヤ４の係合部４３が係合する係合穴５１ａが形成された本体部５１と、本体部５１のケース本体２１よりもガイド部２２側の軸方向端面５１ｂから本体部５１の延伸方向に延びた円柱状のロッド部５２とを一体に有している。

また、移動部材５は、図２において説明した通り、ケース２から突出してフューエルリッド９１をロックするロック位置としての突出位置と、突出位置から引き込んでフューエルリッド９１をアンロックするアンロック位置としての引込位置との間を進退移動可能に配置されている。

本体部５１の軸方向端面５１ｂとは反対側の先端部には、図略の緊急用レバーのケーブル端部が係止する突起５１ｃが形成されている。移動部材５は、突起５１ｃがケース２の外部に露呈される位置にケース２内に収容されている。これにより、例えばモータ３が故障等により正常に作動しない場合には、運転者等の手動操作によって緊急レバーが引っ張られることにより移動部材５が引込位置に移動して、フューエルリッド９１のロックが解除される（図２参照）。

ロッド部５２は、その外周面５２ｂが軸方向に亘って凹凸の無い平滑面である。また、ロッド部５２の先端には、傾斜した傾斜面５２ａが形成されている。この傾斜面５２ａは、フューエルリッド９１の閉動作時においてロック板９１１の先端面９１１ｂと摺動する摺動面として形成されている。これにより、フューエルリッド９１の閉動作時における、フューエルリッド９１のロック板９１１と移動部材５との衝突が緩和されている。

コイルばね６は、その一端６ａがケース２におけるケース本体２１に設けられた第１ばね連結部２１ｊに連結され、その他端６ｂが移動部材５に設けられた図略の第２ばね連結部に連結され、引っ張られた状態で配置されている。これにより、移動部材５は、コイルばね６から引込位置から突出位置の方向の付勢力を常時受けている。

上記のように構成されたフューエルリッド用アクチュエータ１００のアンロック動作の際には、フューエルリッド９１の閉状態において、モータ３の作動によってセクタギヤ４が図３における時計回り方向に回転し、移動部材５がコイルばね６の付勢力に抗して突出位置Ｙから引込位置Ｘに向かって移動する（図２参照）。これにより、移動部材５のロッド部５２の先端部がフューエルリッド９１のロック板９１１の凹部９１１ａから離脱してロックが解除される。

一方、フューエルリッド用アクチュエータ１００のロック動作の際には、フューエルリッド９１の閉動作に伴って、フューエルリッド９１におけるロック板９１１の先端面９１１ｂと移動部材５のロッド部５２の傾斜面５２ａとが接触して移動部材５が突出位置から引込位置側に押し込まれる。そして、一旦引込位置に移動した移動部材５がコイルばね６の付勢力によって再度突出位置に移動して、ロッド部５２の先端がフューエルリッド９１のロック板９１１の凹部９１１ａに係止する。これにより、フューエルリッド９１がロックされる。

図６は、ケース２のガイド部２２の挿通孔２２０に形成された保持部２３の構成を示し、（ａ）は保持部２３をケース本体２１内のスライド収容部２１２側から見た場合の斜視図であり、（ｂ）は移動部材５のロッド部５２の中心軸線Ｏ方向に沿ってスライド収容部２１２側から挿通孔２２０を見た場合の保持部２３を示し、（ｃ）は（ｂ）に示す挿通孔２２０を周方向に切ってシール部材７と共に第１及び第２突出部２３１，２３２を模式的に示したＡ−Ａ線断面図である。図７は、図６（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。図６（ａ）及び（ｃ）では、シール部材７を二点鎖線で示す。また、以降の説明では、説明の便宜上、ロッド部５２の中心軸線Ｏに沿った方向を単に軸方向ということにする。

図６（ａ）に示すように、ケース２のガイド部２２における挿通孔２２０には、シール部材７を保持する保持部２３として、挿通孔２２０の内面から突出して形成された第１突出部２３１と、第１突出部２３１と軸方向に所定の距離を隔てた位置に配置されて挿通孔２２０の内面から突出した第２突出部２３２と、が形成されている。第１突出部２３１は第２突出部２３２よりもスライド収容部２１２から遠い位置に形成され、第１突出部２３１と第２突出部２３２との間にシール部材７が配置されている。

また、第１及び第２突出部２３１，２３２は、挿通孔２２０の周方向に沿ってそれぞれ複数（本実施の形態では６個）設けられ、それぞれの周方向の位置がずれるように配置されている。なお、本実施の形態では、第１及び第２突出部２３１，２３２がそれぞれ６個ずつ形成されているが、少なくとも第１突出部２３１と第２突出部２３２との間でシール部材７を軸方向に把持できればよく、例えば、第１及び第２突出部２３１，２３２がそれぞれ２個ずつでもよく、あるいは３個ずつでもよい。

図６（ｂ）に示すように、第２突出部２３２のロッド部５２の外周面５２ｂと対向する先端面２３２ａは、ロッド部５２の外周面５２ｂの曲率に応じて湾曲している。なお、図示は省略しているが、第１突出部２３１の先端面２３１ａ（後述する図７参照）についても同様である。これにより、移動部材５の軸方向移動に伴う挿通孔２２０内におけるロッド部５２のがたつきが防止されて、移動部材５の軸方向移動が円滑化される。

図６（ｃ）に示すように、複数の第１突出部２３１の軸方向壁面のうち第２突出部２３２側を指向する複数の壁面２３１ｂがシール部材７と接触すると共に、複数の第２突出部２３２の軸方向壁面のうち第１突出部２３１側を指向する複数の壁面２３２ｂがシール部材７に接触している。これにより、移動部材５の軸方向移動に伴う、シール部材７の挿通孔２２０における軸方向移動が規制されている。

図７に示すように、シール部材７は、ロッド部５２の外周面５２ｂ、ガイド部２２の挿通孔２２０の内周面２２０ａ、第１突出部２３１の壁面２３１ｂ、及び第２突出部２３２の壁面２３２ｂにそれぞれ接触して、ガイド部２２の挿通孔２２０内で保持されている。これにより、ケース２におけるガイド部２２の挿通孔２２０からケース２の内部へ浸水することが防止されている。

第１及び第２突出部２３１，２３２の先端面２３１ａ，２３２ａは、ロッド部５２の外周面５２ｂと、所定の隙間を介して対向している。この所定の隙間とは、例えばフューエルリッド用アクチュエータ１００の組付時において、移動部材５のロッド部５２をケース２のガイド部２２の挿通孔２２０に挿通する際に必要最低限の僅かな隙間である。

また、第１突出部２３１及び第２突出部２３２のそれぞれの先端面２３１ａ，２３２ａは、移動部材５の軸方向移動をガイドするガイド面として形成されている。これにより、移動部材５の軸方向移動のがたつきが抑制される。

次に、保持部２３における第１及び第２突出部２３１，２３２の成形方法について図８を参照して説明する。図８は、保持部２３の第１及び第２突出部２３１，２３２の成形するための金型を模式的に示した説明図である。

ケース２のガイド部２２における挿通孔２２０は、例えば金型を利用したモールド成形によって成形される。本実施の形態では、金型として第１及び第２の金型１１，１２を用いた場合の成形方法について説明する。

第１の金型１１は、円柱部１１０と、円柱部１１０の軸方向端面１１０ａにおける外縁から軸方向に立設して、かつ、周方向に所定の間隔で形成された複数の第１柱部１１２と、複数の第１柱部１１２よりも径方向の内側で円柱部１１０よりも小径に形成された円柱状の第１小径部１１１とを有している。複数の第１柱部１１２の軸方向長さはそれぞれ均一であり、第１小径部１１１の軸方向長さよりも大きくなるように形成されている。

第２の金型１２は、円板部１２０と、円板部１２０の第１の金型１１側を指向する軸方向端面１２０ａの外縁から軸方向に立設して、かつ、周方向に所定の間隔で形成された複数の第２柱部１２１と、複数の第２柱部１２１よりも径方向の内側で円板部１２０よりも小径に形成された円柱状の第２小径部１２２と、を有している。第２小径部１２２及び複数の第２柱部１２１の円板部１２０における軸方向端面１２０ａからの軸方向高さはそれぞれ同じであり、第１小径部１２２の軸方向端面１２２ａと複数の第２柱部１２１の先端面１２１ａとは面一となっている。

上記のように構成された第１及び第２の金型１１，１２において、図８（ｂ）に示すように、第１の金型１１における第１小径部１１１の軸方向端面１１１ａと、第２の金型１２における第２小径部１２２の軸方向端面１２２ａとを接触させるように、第１の金型１１と第２の金型１２とを突き合せる。

そうすると、第２の金型１２の複数の第２柱部１２１の先端面１２１ａと第１の金型１１における円柱部１１０の軸方向端面１１０ａとの間に第１隙間１３ａが形成される。同様に第１の金型１１の複数の第１柱部１１２の先端面１１２ａと第２の金型１２における円板部１２０の軸方向端面１２０ａとの間に第２隙間１３ｂが形成される。そして、第１隙間１３ａと第２隙間１３ｂに、溶融した高温の溶融樹脂を注入し、注入された溶融樹脂を固化させる。これにより、第１隙間１３ａに第１突出部２３１が成形されると共に、第２隙間１３ｂに第２突出部２３２が成形される。なお、第１金型１１の円柱部１１０と第２金型１２の円板部１２０とで、ガイド部２２の挿通孔２２０が成形される。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。

（１）ケース２は移動部材５が挿通される挿通孔２２０が形成されたガイド部２２を有し、挿通孔２２０の内面にシール部材７を保持する保持部２３が形成されているので、特許文献１に記載のフューエルリッド用アクチュエータのように移動部材にシール部材を配置するための環状溝を設けることなく、移動部材５と挿通孔２２０との間の摺動部（ロッド部５２の外周面５２ｂとケース２における挿通孔２２０の内周面２２０ａとの間の隙間）を封止することができる。これにより、フューエルリッド９１の閉動作時における移動部材５とフューエルリッド９１との衝突時における移動部材５の応力集中を回避することができので、フューエルリッド用アクチュエータ１００の防水性を確保しつつ、強度を向上させることが可能である。

（２）移動部材５におけるロッド部５２の外周面５２ｂと接触する第１突出部２３１及び第２突出部２３２のそれぞれの先端面２３１ａ，２３２ａが移動部材５の軸方向移動をガイドするガイド面として形成されている。これにより、移動部材５の軸方向移動のがたつきが抑制される。

（３）第１突出部２３１及び第２突出部２３２が周方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、周方向に互い違いに配置される。このように構成された第１突出部２３１及び第２突出部２３２は、上述したように、ケース２を製造する際に第１及び第２の金型１１，１２を使ったモールド成形により一括で成形することができる。つまり、例えばシール部材７を保持する保持部２３としてガイド部２２における挿通孔２２０の内周面２２０ａに凹溝を成形し、そこにシール部材を配置することが考えられるが、この場合には挿通孔２２０内の比較的狭い空間で切削加工等をする必要があるため、加工の手間がかかる。本実施の形態によれば、シール部材７を保持する保持部２３をモールド成形等で一括成形することができるので、製造が容易である。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

上記実施の形態では、シール部材７を保持する保持部２３が第１及び第２突出部２３１，２３２を有している場合についてのみ説明したが、これに限定されず例えば挿通孔２２０の内周面２２０ａに凹溝であってもよい。この場合には、シール部材７が当該凹溝に嵌着する。

また、上記実施の形態では、第１及び第２突出部２３１，２３２の周方向における位置が互い違いの場合についてのみ説明したが、これは本発明における必須の構成要素ではなく、例えば第１及び第２突出部２３１，２３２における周方向の位置がずれていなくてもよい。

２…ケース
２ａ…開口
３…モータ
４…セクタギヤ（ギヤ部材）
５…移動部材
７…シール部材
２２…ガイド部
２３…保持部
９１…フューエルリッド
１００…フューエルリッド用アクチュエータ
２２０…挿通孔
２３１…第１突出部
２３２…第２突出部
２３１ａ，２３２ａ…先端面

Claims

車体に設けられた給油用開口部を開閉するフューエルリッドのロック及びアンロックを切替可能なフューエルリッド用アクチュエータであって、
前記車体に固定されたケースと、
前記ケース内に収容されたモータと、
前記モータの作動によって所定の角度範囲で回転可能なギヤ部材と、
前記ギヤ部材の回転に伴って、前記ケースから突出して前記フューエルリッドをロックするロック位置と、前記ロック位置から引き込まれて前記フューエルリッドをアンロックするアンロック位置との間を進退移動可能に配置された移動部材と、
前記移動部材と前記ケースとの間に配置されたシール部材とを備え、
前記ケースは、前記移動部材が挿通される挿通孔が形成されたガイド部を有し、前記ガイド部によって前記シール部材が保持され、
前記ガイド部は、前記挿通孔の内面から突出した第１突出部と、前記第１突出部から軸方向に所定の距離を隔てた位置に設けられた第２突出部と、を有し、
前記シール部材が、前記第１突出部と前記第２突出部とに把持され、
前記第１突出部及び前記第２突出部は、周方向に沿ってそれぞれ複数設けられ、前記周方向に互い違いに配置されている、
フューエルリッド用アクチュエータ。
前記移動部材の外面と接触する前記第１突出部及び前記第２突出部のそれぞれの先端面が、前記移動部材の移動をガイドするガイド面として形成されている、
請求項１に記載のフューエルリッド用アクチュエータ。