JP7041243B2 - アクチュエータ及び車両ドア開閉用アクチュエータ - Google Patents
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Description
また、駆動軸は、モータ側の端部が軸受を介して回転自在に支持されている。駆動軸には、従動部(ナット部材)が螺合されている。さらに、従動部は、第2ハウジングの径方向内側に設けられたインナーチューブに固定されており、駆動軸に対して相対回転不能である。
このように、従動部とともに第2ハウジング、及びインナーチューブが駆動軸に対してスライド移動するので、駆動軸のモータとは反対側の先端側は、軸受等を介して支持されていない。つまり、駆動軸は、片持ち支持されている。
(車両ドア開閉用アクチュエータ)
図1は、本発明の第1実施形態における車両ドア開閉用アクチュエータ100(以下、単にアクチュエータ100という)を備えた自動車1の例を示す斜視図である。
図1に示すように、アクチュエータ100は、自動車1の例えばテールゲート(ドア)2を開閉する。テールゲート2は、自動車1の車体後部に形成された開口部3の上部3aに、不図示のヒンジ機構を介して開口部3を開閉可能に設けられている。
なお、以下では、アクチュエータ100の開口部3側を、一端側または一方と称し、テールゲート2側を、他端側、または他方と称して説明する場合がある。
図2、図3に示すように、アクチュエータ100は、略円筒状の第1ハウジング(請求項における第1ハウジングに相当)6と、第1ハウジング6の他端6b(図2、図3における右側端)の内周面に、一端7a(図2、図3における左側端)が嵌合固定されている略円筒状の第2ハウジング(請求項における第1ハウジングに相当)7と、第2ハウジング7の他端7bの内周面に、出没可能に嵌合されている略円筒状の第3ハウジング(請求項における第2ハウジングに相当)8と、の3つのハウジング6~8を備えた棒状体である。
図4は、アクチュエータ100の一方側(図3の左側)の部分拡大断面図である。
図4に示すように、第1ハウジング6は、例えば鉄等の金属製材料により形成されている。この第1ハウジング6の一端6aに、開口部3の外枠部3s(図1参照)に設けられたボールスタッド(不図示)に連結されるジョイント部9が設けられている。ジョイント部9は、第1ハウジング6の一端6aに内嵌された略円板状のプレート部9aと、プレート部9aから第1ハウジング6の軸方向一方(外方)に突出するソケット部9bと、が一体成形されている。プレート部9aには、後述するハーネスカバー26を挿通可能な不図示の挿通孔が形成されている。
第1ハウジング6には、モータ部11が収納されている。
モータ部11は、略円筒状のヨーク12と、ヨーク12の内周面に固定されているマグネット5と、ヨーク12の径方向内側に回転自在に設けられたアーマチュア13と、アーマチュア13に給電を行うブラシホルダユニット16と、を備えている。ヨーク12は、導電性を有する金属により形成されている。ヨーク12の外径は、第1ハウジング6の内径よりも所定寸法小さく設定されている。
シャフト14の他端に連結されている減速ギヤ部27は、第1段遊星ギヤ部35と、第2段遊星ギヤ部36と、を有する2段遊星減速機構として構成されている。そして、減速ギヤ部27は、シャフト14の回転を、第1段遊星ギヤ部35と第2段遊星ギヤ部36とにより2段で減速して出力する。減速ギヤ部27の出力は、第2段遊星ギヤ部36に連結されているスクリュー軸38に伝達される。
また、軸受ホルダ39の減速ギヤ部27側の端面には、径方向中央の大部分に凹部39bが形成されている。この凹部39bに、減速ギヤ部27の他端側が挿入されている。
図3、図4に示すように、第2ハウジング7は、樹脂材料等により形成されている。第2ハウジング7の外径は、第1ハウジング6の他端6bに嵌合されている一端7a側を除いて、第1ハウジング6の外径とほぼ同一に設定されている。第2ハウジング7の一端7a側は、段差により縮径形成されて縮径部7cとされている。この縮径部7cが、第1ハウジング6の他端6bに圧入されて固定されている。これにより、第1ハウジング6の外周面と第2ハウジング7の外周面とがほぼ面一の状態で、第1ハウジング6と第2ハウジング7とが一体化される。
第2ハウジング7の一端7aには、径方向内側に曲折させてなる内フランジ46が形成されている。この内フランジ46には、後述するコイルスプリング47の一端が当接される。
第2ハウジング7の他端7bに出没可能に設けられた略円筒状の第3ハウジング8は、その外径が第2ハウジング7の外径よりも若干小さく設定されている。そして、第2ハウジング7の他端7bに、第3ハウジング8のモータ部11側の一端8a側が挿入されている。これにより、第2ハウジング7の他端7bから、第3ハウジング8が出没可能になる。そして、第3ハウジング8にコイルスプリング47の他端側が収納される。
第3ハウジング8の他端8bには、径方向内側に曲折させてなる内フランジ53が形成されている。この内フランジ53には、内面側にコイルスプリング47の他端が当接されるとともに、外面側にジョイント部54が当接される。
第3ハウジング8は、この第3ハウジング8の径方向内側に配置された略円筒状のインナーチューブ56を備えている。インナーチューブ56は、例えばアルミに引き抜き加工を施して形成されている。インナーチューブ56の他端56bの外周面は、第3ハウジング8の内フランジ53の内周面に嵌合されている。インナーチューブ56と第3ハウジング8との間に形成された空間に、コイルスプリング47の他端側が収納される。
また、インナーチューブ56の他端56bの内周面に、ジョイント部54の固定凸部55の外周面が嵌合されている。インナーチューブ56の他端56bには、固定凸部55の係合溝55aに嵌る係合凸部71が全周に渡って形成されている。これにより、固定凸部55にインナーチューブ56の他端56bが固定される。
インナーチューブ56の一端56aには、径方向内側に曲折させてなる内フランジ72が形成されている。この内フランジ72の径方向内側に、スクリュー軸38が挿通されている。また、インナーチューブ56の内周面には、内フランジ72の内側(他方側)に、ナット部材58が固定されている。
図5は、アクチュエータ100の他方側(図3の右側)の部分拡大断面図である。
図5に示すように、スクリュー軸38の他端38bには、座屈変形させた外フランジ部38cが形成されている。スクリュー軸38の他端38bにおいて、外フランジ部38cが形成されている手前は、台形ネジが形成されていない断面略円形状の取付部38dとされている。この取付部38dに、ストッパ60が設けられている。ストッパ60は、スクリュー軸38からのナット部材58の抜けを防止する役割を有するとともに、スクリュー軸38が軸方向に対して傾くのを防止する役割を有している。
図5、図6に示すように、規制部材61の外径は、インナーチューブ56の内径とほぼ同一に設定されている。一方、規制部材61の径方向中央に形成され、スクリュー軸38が挿通される貫通孔61aの直径は、スクリュー軸38の取付部38dの外径とほぼ同一に設定されている。また、規制部材61の外周面61bには、複数(本第1実施形態)の凹部63が形成されている。凹部63は、周方向に等間隔で配置されている。また、凹部63は、軸方向からみて略矩形状に形成されている。すなわち、凹部63は、底辺63aと、底辺63aの周方向両端に配置され、周方向で対向する2つの内側辺63bと、を有している。凹部63が形成されることにより、規制部材61によって隔てられたインナーチューブ56内の2つの空間K1,K2(図7参照)が凹部63を介して連通される。
また、第3ハウジング8は、インナーチューブ56及びナット部材58を介してスクリュー軸38に連結されており、第2ハウジング7から突出する方向への移動が規制されている。このため、コイルスプリング47は、常に第2ハウジング7の内フランジ46をモータ部11側に向かって付勢している。
次に、アクチュエータ100の動作について説明する。
操作者の操作によって、不図示の外部電源の電力がモータ部11に供給され、モータ部11のシャフト14を回転駆動させると、シャフト14が回転する。さらに、シャフト14の回転が減速ギヤ部27によって減速されてスクリュー軸38に伝達される。
スクリュー軸38が回転すると、このスクリュー軸38に沿ってナット部材58がスライド移動する。ナット部材58は、第3ハウジング8が備えるインナーチューブ56に固定されているので、これによって、第2ハウジング7に対して第3ハウジング8が出没し、アクチュエータ100が伸縮する。
次に、ストッパ60の作用について説明する。
ストッパ60は、スクリュー軸38に形成されている外フランジ部38cと、2つの止め輪62a,62bのうちの外フランジ部38c側に配置された止め輪62aと、で協働して、スクリュー軸38からの規制部材61の抜けを確実に防止できる。この結果、スクリュー軸38からナット部材58の抜けを確実に防止できる。
ここで、図7に示すように、アクチュエータ100の伸縮動作の途中では、インナーチューブ56の内部空間が、規制部材61によって2つの空間K1,K2に隔てられる。規制部材61は、外径がインナーチューブ56の内径とほぼ同一になるように形成されているので、仮に規制部材61に凹部63が形成されていないとした場合、ナット部材58(インナーチューブ56)のスライド移動に伴って、空間K1,K2のいずれかが圧縮されることになってしまう。
また、規制部材61は、スクリュー軸38の傾きを弾性的に規制するので、インナーチューブ56の内周面と規制部材61との間の摺動摩擦抵抗を極力小さくできる。このため、簡素な構造でアクチュエータ100の駆動時の騒音を低減しつつ、モータ部11への負荷をできる限り小さくできる。
また、規制部材61の外周面61bには、複数の凹部63が形成されている。このため、ストッパ60(規制部材61)によって、インナーチューブ56内の空間を完全に隔ててしまうことがない。このため、ストッパ60によってインナーチューブ56内の空気が圧縮されてしまうなどして、アクチュエータ100の動作不良が生じてしまうことを防止できる。
また、上述の第1実施形態では、規制部材61は、弾性変形可能なゴム製である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、規制部材61を、以下のように構成してもよい。
図8に示すように、規制部材61は、金属製のストッパ本体64の外周面64aに設けられた複数(本変形例では4つ)の弾性変形可能なゴム製の凸部65と、が一体成形されたものである。
ストッパ本体64は略円環状に形成されており、スクリュー軸38の取付部38dの外周面に嵌合固定されている。
さらに、凸部65は、径方向外側の先端面65aが常時インナーチューブ56の内周面に摺接する大きさに形成されている。
したがって、上述の変形例によれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
次に、図3、図5を援用し、図9に基づいて、第2実施形態について説明する。
ここで、第1実施形態と第2実施形態との相違点は、第1実施形態のストッパ60における規制部材61と、第2実施形態のストッパ260における規制部材261との構成が異なる点のみである。このため、以下の説明では、第2実施形態の規制部材261についてのみ説明し、その他の構成についての説明を省略する。
図9に示すように、規制部材261は、スクリュー軸38の取付部38dの外周面に嵌合固定される略円環状の固定部81と、固定部81の周囲を取り囲むように略円環状に形成され、インナーチューブ56の内周面に摺接される摺接部82と、固定部81と摺接部82との間に設けられた複数のコイルスプリング83と、により構成されている。
コイルスプリング83は、径方向に沿って配置されている。また、各コイルスプリング83は、周方向に等間隔で配置されている。換言すれば、複数のコイルスプリング83は、放射状に配置されている。このように、配置されたコイルスプリング83は、各々若干圧縮された状態である。すなわち、固定部81、及び摺接部82は、コイルスプリング83によって、互いに離間する方向に向かって付勢されている。
これに加え、規制部材261には、固定部81と摺接部82との間に間隙が形成される。この間隙により、前述の第1実施形態、及び変形例のように、規制部材61に凹部63等を形成することなく、規制部材261によって隔てられるインナーチューブ56内の2つの空間K1,K2を連通させることができる。
また、インナーチューブ56と摺接される摺接部82を金属製としつつ、規制部材261によって、スクリュー軸38の軸方向に対する傾きを弾性的に規制することができる。よって、規制部材261の摩耗等により、製品寿命が低下してしまうことを抑制できる。
例えば、上述の実施形態では、アクチュエータ100は、自動車1の例えばテールゲート2を開閉する車両ドア開閉用アクチュエータ100である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、さまざまな装置にアクチュエータ100を採用することが可能である。
さらに、減速ギヤ部27は、2段遊星減速機構に限られるものではなく、さまざまな減速機構を採用することが可能である。
Claims (3)
- 筒状の第1ハウジングと、
回転軸線周りに回転するシャフト、及び筒状のヨークを有し、前記第1ハウジングの内周面に同軸上に収納されるモータ部と、
前記シャフトに連結されるとともに前記回転軸線と同軸上に設けられ、前記シャフトの回転を減速して出力する出力部を有する減速部と、
前記出力部に連結されるとともに前記回転軸線と同軸上に設けられる駆動軸と、
前記減速部に対して前記モータ部とは反対側に設けられ前記駆動軸を回転自在に支持する軸受と、
前記軸受を保持するとともに、前記減速部側に形成された凹部を有し、前記第1ハウジングの内周面に固定される軸受ホルダと、
を備え、
前記減速部は、前記回転軸線方向の一端が前記軸受ホルダの前記凹部に収納されており、前記回転軸線方向の他端が前記ヨークに収納されており、
前記減速部の外周面のうち、前記軸受ホルダ及び前記ヨークに収納された箇所を除いた箇所と前記第1ハウジングとの間に、クリアランスが設けられている
ことを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1に記載のアクチュエータにおいて、
前記第1ハウジングの前記一端側の内周面に嵌合され、前記駆動軸を収納する第2ハウジングを備える
ことを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータを、開口部に対して開閉可能に設けられたドアを開閉駆動するために用いた
ことを特徴とする車両ドア開閉用アクチュエータ。
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