JPH0544812A - 多軸駆動用アクチユエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三つ以上の出力軸の駆動を任意に選択できる
ことを可能とする。 【構成】 出力軸１８の切り換えを選択する際には、電
磁ソレノイド２１への通電を断ち、摩擦板９を基板５に
スプリング２４によって圧接し、電動モータ３を駆動す
る。これにより、該モータ３の駆動力が支持柱６に伝達
され、支持柱６およびこれと一体のアーム１０が回転す
る。そして、アーム１０が切り換えを希望する出力軸１
８の位置に達した場合には、電動モータ３の駆動を停止
し、電磁ソレノイド２１へ通電する。これにより、摩擦
板９がステータコア２２に吸引されると同時にアーム１
０のプーリ１３が出力軸１８と結合する。従って、この
状態にて電動モータ３に通電することにより、該モータ
３の駆動力がシャフト４、プーリ１５、ベルト１７、プ
ーリ１３を介して出力軸１８に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多軸駆動用アクチュエー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のアクチュエータとしては、
特開昭６１−１９１７７９号公報、実公昭６３−３４９
７０号公報に記載されたものがある。

【０００３】前者のものは、電動モータと二つの出力軸
および電動モータから生ずる駆動力を出力軸に伝達する
機構と、出力軸を選択する出力軸切り換え機構とを備
え、上記伝達機構を太陽歯車、遊星歯車、第１内歯歯
車、第２内歯歯車等よりなる減速装置により構成し、電
動モータを時計方向に駆動した際には上記減速装置を介
して前記出力切り換え機構を時計方向に駆動して一方の
出力軸を駆動し、また電動モータを反時計方向に駆動し
た際には上記減速装置を介して出力切り換え機構を反時
計方向に駆動して他方の出力軸を駆動するものである。

【０００４】また、後者のものは、電動モータと二つの
出力軸および電動モータから生ずる駆動力を出力軸に伝
達する機構と、出力軸を選択する出力軸切り換え機構と
を備え、該出力軸切り換え機構を、内太陽歯車、遊星歯
車、外太陽歯車等からなる遊星機構と、該機構の遊星歯
車を支持するウオームと外太陽歯車と一体のウオームの
回転を選択的に停止する切り換えレバーにより構成し、
遊星歯車を支持するウオームの回転を停止して外太陽歯
車と一体のウオームを回転することにより一方の出力軸
を駆動し、また外太陽歯車と一体のウオームの回転を停
止して遊星歯車を支持するウオームを回転することによ
り他方の出力軸を駆動するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記前者ならびに後者
においては、その出力切り換え機構の構成上、二つの出
力軸の選択、切り換えができるだけであって、三つ以上
の出力軸の選択、切り換えはできないという解決すべき
課題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、駆動源と、複数の出力軸と、駆動源から生
じる駆動力を出力軸に伝達する伝達機構と、伝達機構を
出力軸に対して選択的に切り換える切り換え機構とを具
備し、前記伝達機構は、駆動源から生じる駆動力が伝達
される伝達部材と、該伝達部材から前記出力軸への駆動
力の伝達を断続するクラッチ機構とを有し、前記切り換
え機構は、駆動源から生じる駆動力が伝達され、かつそ
の伝達によって前記伝達機構を出力軸の位置に移動する
移動機構と、前記駆動源から前記移動機構への駆動力の
伝達を断続するクラッチ機構とを有したという技術的手
段を備えるものである。

【０００７】

【作用】クラッチ機構によって駆動源と移動機構とを接
続して該駆動機構に駆動源の動力を伝達する。これによ
り、駆動源からの駆動力が移動機構に伝達されて該機構
は移動する。そして、所望の出力軸に対応する位置に移
動機構が移動した時に該機構への駆動源からの駆動力の
伝達をクラッチ機構により断つ。また、伝達機構の伝達
部材から出力軸への駆動源の駆動力をクラッチ機構によ
り伝達する。これにより、駆動源から生じる駆動力は伝
達機構を介して出力軸に伝達される。

【０００８】

【発明の効果】このように、移動機構、伝達機構、およ
びクラッチ機構によって、複数の出力軸に対する選択的
切り換えを行うことができ、また三つ以上の出力軸に対
しても任意の出力軸の切り換えを行うことができる。

【０００９】

【実施例】図１〜図３において、１および２はハウジン
グで、共に中空円筒状の形態を有している。３は駆動源
を構成する電動モータであり、ハウジング２内部の中心
位置に図示しない取付け手段を介して固定されている。
４は電動モータ３のシャフトであって、該電動モータ３
の駆動力を取り出すためのものである。５は円盤状の基
板であり、図示しない固定手段を介して電動モータ３の
シャフト４に固定され、シャフト４と一体的に回転す
る。６はシャフト４の外周囲に軸受ベアリング７、８を
介して回転自在に配設した中空円筒状の支持柱である。
軸受ベアリング７、８は支持柱６に固定されているが、
シャフト４に対しては固定されておらず嵌挿されている
だけであるので、支持柱６は軸受ベアリング７、８を介
してシャフト４の軸方向に対して移動可能とされてい
る。 ９は適宜の磁性材料より構成された円盤状の摩擦
板であり、支持柱６の下端に固定されている。１０はア
ームであり、支持柱６の上端側に一体的に形成され、該
支持柱６の径方向に突出した形態を有している。１１は
軸であり、アーム１０の先端側に一体的に形成され、そ
して該軸１１はシャフト４の軸線と平行な軸線上に位置
するようにハウジング１の頂部に向かって突出してい
る。１２は断面が略Ｌ字形態のカウリング部であり、支
持柱６の上端側においてアーム１０と反対側に固定され
ている。１３はプーリで、アーム１０の軸１１に軸受ベ
アリング１４を介して回転自在に固定されている。プー
リ１３の上端は環状に突設した摩擦部１３１が形成され
ており、またその上端の中心部にはプーリ１３を固定す
るための軸の先端を尖らせることによって係合部１３２
が形成されている。１５はプーリで、シャフト４の上端
にキー１６を介して固定されている。１７はベルトで、
プーリ１３とプーリ１５との間に張設されていて、シャ
フト４の回転駆動力がアーム１０のプーリ１３に伝達さ
れる。１８は複数、例えば６個の出力軸で、該出力軸１
８はハウジング１の頂部に軸受ベアリング１９を介して
回転自在に固定されている。また、出力軸１８はシャフ
ト４を中心として放射状に６０度間隔でハウジング１に
固定されている。該出力軸１８は略断面Ｔ字形態を有し
ており、その頭部には上記プーリ１３の摩擦部１３１に
接触するための円盤部１８１が形成され、また中心部に
はプーリ１３の係合部１３２と係合するための凹部１８
２が形成されている。２０は位置センサであって、ハウ
ジング１の中心位置に固定されている。２１は電磁ソレ
ノイドであって、支持柱６の外周囲に配置、固定されて
いる該電磁ソレノイド２１は環状のフィールドコア２
２、その環状スロット２２１内に固定されたコイル２３
により構成されている。該電磁ソレノイド２１のフィー
ルドコア２２の外周フランジ２２２はハウジング１とハ
ウジング２との嵌合部に挟持固定されており、またフィ
ールドコア２２の内周フランジ２２３は支持柱６に対し
て微小な間隙を介して対向している。２４はコイルスプ
リングであり、該スプリング２４は電磁ソレノイド２１
の内周フランジ２２３と上記摩擦板９との間の環状隙間
に圧縮状態で配設されている。この結果、電磁ソレノイ
ド２１に通電しない場合には、スプリング２４の圧縮反
力によって支持柱６が下方に押圧されて摩擦板９が基板
５に圧接するようにされている。

【００１０】電磁ソレノイド２１のコイル２３にはバッ
テリー２５およびスイッチ２６を介しての外部電気回路
に接続されている。なお、上記実施例においては、シャ
フト４、プーリ１５、ベルト１７、プーリ１３により本
発明の伝達部材を構成しており、またプーリ１３はその
摩擦部１３１および係合部１３２によりクラッチ機構を
構成している。一方、基板５、シャフト４、支持柱６、
摩擦板９、アーム１０により移動機構を構成しており、
また基板５と摩擦板９とによりクラッチ機構を構成して
いる。

【００１１】上記構成において、次に作用を説明する。
先ず、スイッチ２６が開放されていて電磁ソレノイド２
１のコイル２３に通電されていない状態においては、ス
プリング２４の圧縮反力により支持柱６が電動モータ３
側に押圧され、摩擦板９が基板５に圧接する。そして、
かかる状態にて電動モータ３に通電することにより、電
動モータ３の回転駆動力は基板５→摩擦板９→支持柱６
に伝達される。この結果、支持柱６が軸受ベアリング
７、８をかいして電動モータ３の回転方向と同一方向に
回転し、アーム１０も一体に回転することとなる。一
方、電動モータ３の回転駆動力はシャフト４に伝達さ
れ、該シャフト４が回転することによりプーリ１５が回
転し、その回転力はベルト１７を介してプーリ１３に伝
達され、プーリ１３が軸受ベアリング１４を介して回転
する。

【００１２】そして、アーム１０の回転を位置センサ２
０に検出し、該アーム１０が６個の出力軸１８の内、意
図した軸の位置に到達した時に、電動モータ１４への通
電を停止する。通電停止後、スイッチ２６を閉じて電磁
ソレノイド２１へ通電すると、コイル２３に電流が流れ
てフィールドコア２２に磁束が流れるため、摩擦板９が
スプリング２４に抗してフィールドコア２２に吸引され
る。一方、摩擦板９がフィールドコア２２に吸引される
ことによって支持柱６の全体が引き上げられるため、ア
ーム１０のプーリ１３の摩擦部１３１が所定の出力軸１
８の円盤部１８１に接触するとともに、該プーリ１３の
係合部１３２が該出力軸１８の凹部１８２と係合する。

【００１３】かかる状態にて、電動モータ３に通電する
と、電動モータ３の回転駆動力はシャフト４、プーリ１
５、ベルト１７、プーリ１３を介して出力軸１８に伝達
され、該出力軸１８が回転することとなる。なお、摩擦
板９と基板５との結合は上述のごとく断たれているた
め、電動モータ３の回転駆動力は支持柱６には伝達され
なくなるので、支持柱６は回転せず、アーム１０は所定
の位置に停止した状態を維持する。

【００１４】図４は本発明の他の実施例を示すもので、
この実施例は図１〜図３の実施例におけるプーリ１３お
よびプーリ１５を歯車７０、８０により構成し、かつ歯
車８０側にクラッチの機能を付加したものである。

【００１５】図５および図６は本発明の更に他の実施例
を示すもので、図１〜図３の実施例が一つのアーム１０
に対してプーリ１３を一つ備えているのに対して、この
図５、６の実施例は一つのアーム１０に対して二つのプ
ーリ１３を備えて、二つの出力軸１８を同時駆動するよ
うにしたものである。

【００１６】図７は、本発明の用途例を示すものであ
る。この用途例は、本発明を自動車用空調装置に適用し
たものであり、装置自体としては周知のものであって、
図の符号について簡単に説明する。１００は電動モータ
およびファンからなるブロア装置、１１０は内気取入
口、１２０は外気取入口、１３０はこれら取入口を切り
換えるダンパ、１４０はエバポレータ、１５０はヒータ
コア、１６０は足元吹出口、１７０は顔面吹出口、１８
０はデフロスタ吹出口、１９０はエアミックスダンパ、
２００は顔面、デフロスタ切り換えダンパ、２１０は足
元開閉ダンパ、３００は本発明の多軸駆動アクチュエー
タを各々示している。そして、各ダンパとアクチュエー
タとはフレキシブルケーブル４００を介して連結されて
いる。なお、ダンパを図の実線位置と破線位置との間の
中間位置に設定する場合には、アクチュエータの電磁ソ
レノイド２１の通電時間を短くし、プーリ１３と出力軸
１８との結合時間を短くして出力軸１８の回転角度を少
なくするか、または電動モータ３の通電時間を制御する
等して対応可能である。

【００１７】本発明の多軸駆動アクチュエータ３００
は、図７に例示したごとく、上述の各ダンパ１９０、２
００、２１０を適宜切り換えるために用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】他の実施例を示す断面図である。

【図５】更に他の実施例を示す断面図である。

【図６】図５のＶ−Ｖ断面図である。

【図７】用途例を示す概念図である。

【符号の説明】

３ 電動モータ ４ シャフト ５ 基板 ６ 支持柱 ９ 摩擦板 １０ アーム １３ プーリ １５ プーリ １７ ベルト １８ 出力軸 ２１ 電磁ソレノイド ２２ ステーテコア ２３ コイル ２４ スプリング ２５ バッテリー ２６ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 光夫 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源と、複数の出力軸と、駆動源から
   生じる駆動力を出力軸に伝達する伝達機構と、伝達機構
   を出力軸に対して選択的に切り換える切り換え機構とを
   具備し、前記伝達機構は、駆動源から生じる駆動力が伝
   達される伝達部材と、該伝達部材から前記出力軸への駆
   動力の伝達を断続するクラッチ機構とを有し、前記切り
   換え機構は、駆動源から生じる駆動力が伝達され、かつ
   その伝達によって前記伝達機構を出力軸の位置に移動す
   る移動機構と、前記駆動源から前記移動機構への駆動力
   の伝達を断続するクラッチ機構とを有したことを特徴と
   する多軸駆動用アクチュエータ。