JPH09158564A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動モータの大型化を招くことなく作動時に
おける本体ケース内部への液体の侵入を高度に防止す
る。 【解決手段】 本体ケース２の内部には電動モータ３に
て回転駆動される変換レバー３０が収容されている。本
体ケース２には貫通孔２８が形成され、この貫通孔２８
を介して変換レバー３０と出力レバー３１とが連結され
ている。変換レバー３０は軸部３２を備え、この軸部３
２が貫通孔２８に回転可能に挿入されている。軸部３２
と貫通孔２８との間には、Ｏリング３７が配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力軸を所定角度
範囲内で往復駆動させる電動アクチュエータに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の各ドアを閉じた状態で保
持する開閉機構には、開閉機構の作動を禁止するための
ロック装置が設けられている。各ロック装置は、各ドア
毎に設けられたロックレバーにて手動で操作されるとと
もに、各開閉機構に対して設けられた電動アクチュエー
タにて操作される。各電動アクチュエータは、運転席に
設けられた集中ロックスイッチにて操作される。

【０００３】本出願人は、このような電動アクチュエー
タを特開平７−７６９６３号公報にて提案している。図
８に示すように、この電動アクチュエータ６０では、電
動モータ６１にて回転駆動される回転軸６２と、この回
転軸６２がその内部に挿入された円筒状の出力軸６３と
の間に円筒カム機構が形成されている。そして、回転軸
６２の正逆方向の回転により、出力軸６３が本体ケース
６４の開口部６５から突出又は没入することにより、ロ
ック装置Ｓの操作レバーＬを切換操作する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電動アクチ
ュエータ６０は、自動車のドア内部に設けられるため、
雨等の水に対する防水性が要求されている。ところが、
上記の電動アクチュエータ６０では、出力軸６３が本体
ケース６４の開口部６５の内周面に摺接することによ
り、本体ケース６４内部への水の侵入が防止されている
だけである。従って、出力軸６３の突出及び没入の繰り
返しに伴い、本体ケース６４の内部へ水が侵入するのを
完全に防ぐことはできなかった。

【０００５】出力軸６３の突出及び没入に伴う本体ケー
ス６４の内部への水の侵入を防止するため、本体ケース
６４の開口部６５と出力軸６３の先端部との間に、出力
軸６３の出没に伴って伸縮する蛇腹状の防水カバーを設
ける方法が考えられる。しかし、この方法では、出力軸
６３の駆動力の一部が蛇腹を伸縮させるための力に使わ
れるため、電動モータ６１に必要なトルクが大きくな
る。従って、大きなトルクを得るべく電動モータ６１を
大型化する必要があるため、電動アクチュエータ６０の
大型化、高価格化を招くことになる。

【０００６】さらに、防水カバーを用いることにより本
体ケース６４の内部の気密が高くなるため、防水カバー
の伸縮に伴う本体ケース６４の内部の容積の変化によ
り、内部圧力が変化する。その結果、出力軸６３を駆動
するために必要な力がさらに大きくなる。

【０００７】又、別の方法として、本体ケース６４と出
力軸６３との間にＯリングを設ける方法が考えられる。
しかしながら、この方法によっても、出力軸６３が繰り
返し出没することにより、出力軸６３に付着した水がＯ
リングを通過して電動アクチュエータ６０の内部に侵入
するため、水の侵入を十分に防止することはできない。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、電動モータの大型化
を招くことなく作動時における本体ケース内部への液体
の侵入を高度に防止することができる電動アクチュエー
タを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、本体ケースと、本体ケー
ス内に収容される電動モータと、本体ケース内に設けら
れ、前記電動モータにて駆動される駆動部材と、本体ケ
ースに設けられる貫通孔内に挿通され、前記駆動部材に
て回転駆動される回転軸部材と、本体ケースの外部に設
けられ、前記回転軸部材にて駆動される出力部材とを備
えた電動アクチュエータにおいて、前記貫通孔と回転軸
部材との間には、本体ケースの駆動部材側と出力部材側
とを密封する密封部材を設けた。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、電動モータの回転軸に対して平行に移
動可能に支持される移動体と、前記回転軸の回転により
移動体を直線駆動する円筒カム機構と、前記移動体の直
線運動により前記駆動部材を回転駆動する運動変換手段
とを備えた。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明において、駆動部材又は出力部材は
回転駆動され、回転軸部材は回転駆動される駆動部材又
は出力部材に一体的に形成されるものとした。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３に記載の発明において、密封部材は、Ｏリングとし
た。従って、請求項１に記載の発明によれば、駆動部材
が電動モータにて駆動されると、本体ケースの貫通孔に
挿通され回転駆動される回転軸部材を介して本体ケース
の外側の出力部材が駆動される。このとき、回転軸部材
の外周面の同一の周部分が密封部材の内周面に摺接する
ことにより、本体ケースの出力部材側と駆動部材側の密
封が行われる。その結果、出力部材が駆動しても、本体
ケースの外部から流体がその内部に持ち込まれることは
ない。又、密封部材（シール装置）を使用するため、出
力部材を駆動するために必要な電動モータの駆動力が大
きくなることはない。さらに、出力部材の駆動により本
体ケースの内部の容積が変化しないため、出力部材を駆
動するために必要な駆動力が大きくなることはない。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、電動モータの回転軸に対
して回転軸部材が垂直に配置され、出力部材が回転軸に
対して平行な面内で駆動される。従って、電動アクチュ
エータが駆動するロック装置の操作レバーの回動軸に対
して電動モータの回転軸が垂直になるように配置される
ため、電動アクチュエータが出力部材が駆動される平面
に対して垂直方向に薄型化される。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、回転軸部材
が、回転駆動される駆動部材又は出力部材に一体的に形
成されるため、部品点数の増加が抑制される。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、リ
ップパッキンを用いる場合に比較して、取付部のスペー
スが小さくて済む。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車のドアの開
閉機構をロックするロック機構を駆動する電動アクチュ
エータに具体化した実施の形態を図１〜図７に従って説
明する。

【００１７】図１（ａ），（ｂ）に示すように、電動ア
クチュエータ１は本体ケース２を備え、この本体ケース
２の内部には電動モータ３が固定されている。電動モー
タ３の回転軸４にはピニオンギア５が固着され、このピ
ニオンギア５は電動モータ３の上側において回転軸４に
対して平行に隣接して回転可能に設けられるアイドルギ
ア６に歯合されている。アイドルギア６はピニオンギア
５に歯合する大ギア７とその大ギア７と一体回転する小
ギア８とを備えている。又、本体ケース２には、電動モ
ータ３に電源を供給するための防水コネクタ９が固着さ
れている。尚、電動アクチュエータ１は本体ケース２に
装着される図示しない蓋を備え、この蓋が本体ケース２
に装着することにより本体ケース２の内部を密封してい
る。

【００１８】電動モータ３の上側には、回転体１０が軸
受部１１，１２にて回転可能に支持されている。図４及
び図５に示すように、回転体１０は、従動ギア１３及び
ピン回転体１４とから構成されている。従動ギア１３
は、前記アイドルギア６の小ギア８に歯合されている。
従って、電動モータ３が正逆方向に回転すると、回転体
１０が減速された回転数で時計方向又は反時計方向に回
転する。

【００１９】ピン回転体１４は回転軸１５を備え、この
回転軸１５の外周面の基端側（即ち、従動ギア１３側）
には第１案内ピン１６が突出して形成され、同じく先端
側には第２案内ピン１７が突出して形成されている。
尚、回転軸１７の先端側面には前記軸受部１１に支持さ
れる軸部１８が突出形成され、従動ギア１３の基端側面
には軸受部１２に支持される軸部１９が突出形成されて
いる。

【００２０】図１に示すように、本体ケース２の内部に
おいて、ピン回転体１４の外周側に当たる部分には、そ
の回転軸線方向に延びる案内溝２０が形成されている。
この案内溝２０の内部には、移動体２１が前記回転軸線
方向に移動可能に収容されている。図４及び図５に示す
ように、移動体２１は、円筒カム部２２及び係合部材２
３とから構成されている。本実施の形態では、ピン回転
体１４及び円筒カム部２２にて円筒カム機構が構成され
ている。

【００２１】円筒カム部２２にはその内部に前記ピン回
転体１４を挿通する円筒状の挿通孔２４が形成され、こ
の挿通孔２４の内周面には前記各案内ピン１６，１７に
係合する案内部２５が突出して形成されている。前記ピ
ン回転体１４と円筒カム部２２により、公知の円筒カム
機構が構成されている。即ち、ピン回転体１４が時計方
向に回転すると、第１案内ピン１６が案内部２５に係合
して円筒カム部２２が基端側から先端側に進むように駆
動され、先端側の所定位置（以下、先端位置という）で
それ以上の移動が規制される。反対に、ピン回転体１４
が反時計方向に回転すると、第２案内ピン１７が案内部
２５に係合して円筒カム部２２が先端側から基端側に進
むように駆動され、基端側の所定位置（以下、基端位置
という）でそれ以上の移動が規制される。

【００２２】係合部材２３は、前記円筒カム２２を回動
不能に保持するとともに、前記案内溝２０に沿って移動
する形状に形成されている。係合部材２３の上部には、
図１に示すように、係合ピン２６が突出して形成されて
いる。

【００２３】従って、電動モータ３にて回転体１０が時
計方向に回転駆動されると、移動体２１は基端位置から
先端位置まで駆動される。反対に、回転体１０が反時計
方向に回転駆動されると、移動体２１は先端位置から基
端位置まで駆動される。

【００２４】図１に示すように、本体ケース２には張出
部２７が形成され、この張出部２７には貫通孔２８が形
成されている。図２及び図３に示すように、この貫通孔
２８の本体ケース２の内部側の端部外周には、段差部２
９が環状に形成されている。この張出部２７の本体ケー
ス２の内部側には駆動部材としての変換レバー３０が、
張出部２７の外側には出力部材としての出力レバー３１
が設けられ、この変換レバー３０及び出力レバー３１は
貫通孔２８を介して一体回転可能に連結されている。即
ち、変換レバー３０は、その一端側に、前記貫通孔２８
に嵌入されその先端が本体ケース２の外部に導出される
回転軸部材としての軸部３２が形成され、他端側に、前
記係止ピン２６を係合する係合孔３３（図１に図示）が
形成されている。出力レバー３１は、その基端に連結部
３４が形成され、その他端に係合ピン３５（図１に図
示）が形成されている。出力レバー３１の連結部３４と
変換レバー３０の軸部３２とは、連結ピン３６にて一体
的に連結されている。このため、変換レバー３０が時計
方向又は反時計方向に回動すると、出力レバー３１も変
換レバー３０と同方向に回動する。本実施の形態では、
係合ピン２６及び変換レバー３０にて運動変換手段が構
成されている。

【００２５】前記段差部２９には密封部材としてのＯリ
ング３７が配設され、段差部２９の外周面と変換レバー
３０の軸部３２の外周面との間で、本体ケース２の内部
側と本体ケース２の外側とを密封している。従って、変
換レバー３０が回動すると、軸部３２はＯリング３７の
内周面に摺接して回動する。

【００２６】従って、移動体２１が基端位置と先端位置
との間で往復移動すると、変換レバー３０が所定角度範
囲を往復揺動し、出力レバー３１の係合ピン３５が所定
の角度角度範囲を往復揺動する。

【００２７】次に、以上のように構成された電動アクチ
ュエータの作用について説明する。図６は、移動体１０
が基端位置に配置された状態を示しており、この状態で
は電動アクチュエータ１は、自動車のドアの図示しない
開閉機構の内部に設けられるロック装置Ｓの操作レバー
Ｌをアンロック位置に配置している。

【００２８】図６に示す状態において回転体１０が時計
方向に回転駆動されると、移動体２１は基端位置から先
端位置側に駆動される。このため、移動体２１にて変換
レバー３０が時計方向に回動され、これに伴い出力レバ
ー３１も時計方向に回動される。移動体２１が先端位置
に配置されると、操作レバーＬがロック位置に配置され
る。

【００２９】このとき、変換レバー３０の軸部３２は、
その回転軸線方向には移動することなく、その外周面の
同一の周部分がＯリング３７の内周面に対して常に摺接
する状態で回動する。このため、出力レバー３１を回動
するために軸部３２が回動しても、本体ケース２の外側
から軸部３２の外周面とＯリング３７の内周面との間を
通って、水が本体ケース２の内部に侵入することはな
い。

【００３０】又、図７は移動体２１が先端位置に配置さ
れ、ロック装置Ｓの操作レバーＬがロック位置に配置さ
れた状態を示している。この状態において、回転体１０
が反時計方向に回転駆動されると、移動体２１は先端位
置から基端位置側に駆動される。このため、移動体２１
にて変換レバー３０が反時計方向に回動され、これに伴
い出力レバー３１も反時計方向に回動される。移動体２
１が基端位置に配置されると、操作レバーＬがアンロッ
ク位置に配置される。

【００３１】この場合においても、変換レバー３０の軸
部３２は、その回転軸線方向には移動せず、その外周面
の同一の周部分がＯリング３７の内周面に対して常に摺
接する状態で回動する。このため、上記の場合と同様
に、軸部３２の回動に伴い、水が軸部３２の外周面とＯ
リング３７の内周面との間から本体ケース２の内部に侵
入することはない。

【００３２】以上詳述したように、本実施の形態の電動
アクチュエータによれば、以下の効果を得ることができ
る。 （ａ） 出力レバー３１に連結される変換レバー３０の
軸部３２を本体ケース２に設けた貫通孔２８に挿通す
る。そして、この軸部３２と貫通孔２８との間にＯリン
グ３７を設けた。このため、変換レバー３０が回転駆動
されると、軸部３２の外周面の同一の周部分がＯリング
３７の内周面に常に摺接する状態で回動する。その結
果、出力レバー３１が駆動されても、軸部３２の外周面
とＯリング３７の内周面との間を通って本体ケース２の
内部に水が侵入することはない。

【００３３】又、密封をＯリング３７で行うため、出力
レバー３１を駆動するために必要な電動モータ３のトル
クが増大することはない。従って、より大きな駆動力を
得るために大きな電動モータ３を必要としないため、新
たにＯリング３７を設けたことにより電動アクチュエー
タ１が大型化することはない。

【００３４】さらに、出力レバー３１が駆動されても本
体ケース２の内部の容積が変化しないため、内部圧力の
変化により出力レバー３１を駆動するために必要な電動
モータ３のトルクが大きくなることはない。従って、従
来の電動モータ３と同じトルクを発生する、即ち、大き
さが同じである電動モータ３を使用することができるた
め、新たにＯリング３７を設けても電動アクチュエータ
１が大型化することはない。

【００３５】（ｂ） 軸部３２を電動モータ３の回転軸
４に対して垂直に設けたので、出力レバー３１が回転軸
４に平行な平面内で駆動されるとともに、電動アクチュ
エータ１が軸部３２の回転軸線方向に薄型化される。ロ
ック装置Ｓは、その操作レバーＬが自動車のドアの広が
り面内で駆動されるように配置されるため、電動アクチ
ュエータ１を電動モータ３の回転軸４がドアの広がり面
に平行になるように配置することができる。従って、自
動車の薄いドアの内部に容易に収容することができる。

【００３６】（ｃ） 軸部３２を変換レバー３０に一体
的に形成したので、軸部３２を別部品として形成する場
合に比較して部品点数を少なくすることができる。 （ｄ） Ｏリング３７にて密封を行うようにしたので、
Ｏリング３７の代わりにリップパッキンを用いる場合に
比較して、Ｏリング３７を設ける段差部２９の大きさを
小さくすることができる。従って、新たにシール部材を
設けることによる電動アクチュエータ１の寸法の増大を
抑制することができる。

【００３７】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 直線駆動される移動体２１にて変換レバー３０
を介して軸部３２を回転駆動する代わりに、例えば、移
動体２１に設けたラックで軸部３２に設けたピニオンを
駆動することにより、軸部３２を回転駆動するようにし
てもよい。

【００３８】（２） 電動モータ３の回転を円筒カム機
構で直線運動に変換し、この直線運動を変換レバー３０
で再び回転運動に変換するように構成した。これを、直
線運動を介さずに、変換レバー３０を回転駆動するよう
に構成してもよい。この方法としては、変換レバー３０
の端部にギア部を設け、このギア部を従動ギア１３で駆
動したり、従動ギア１３の端面にピンを設け、このピン
を変換レバー３０の係合孔３３に係合して変換レバー３
０を回転駆動する方法がある。

【００３９】（３） 出力レバー３１の代わりに、軸部
３２にて直線往復駆動される出力ロッドとしてもよい。
この構成としては、例えば、軸部３２に設けたピニオン
で出力ロッドに設けたラックを駆動するようにする。

【００４０】（４） Ｏリング３７に代えて、角リング
等の他のスクイーズパッキンを用いてもよい。 （５） スクイーズパッキンに代えて、Ｕパッキン、Ｖ
パッキン等のリップパッキンを用いてもよい。

【００４１】（６） 変換レバー３０に軸部３２を一体
的に形成する代わりに、軸部３２を別部品として構成し
てもよい。 （７） 軸部３２を変換レバー３０に一体的に形成する
代わりに、出力レバー３１に一体的に形成するようにし
てもよい。

【００４２】（８） 段差部２９の代わりに周溝を形成
し、この周溝にＯリング３７を収容するようにしてもよ
い。又、この周溝を軸部２９に設けてもよい。

【００４３】（９） 自動車用のドアの開閉機構のロッ
ク装置Ｓの駆動用に限らず、その他の車両用のドアの開
閉機構のロック装置の駆動用、あるいは、家屋のドアの
開閉機構のロック装置用の電動アクチュエータに実施し
てもよい。

【００４４】前記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （１） 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電動ア
クチュエータを車両のドアの開閉機構に備えられたロッ
ク装置Ｓの駆動用とする。このような構成によれば、電
動アクチュエータ１の作動時の防水性を十分に確保する
ことができることから、自動車の標準的な耐用期間中に
おける電動アクチュエータ１の修理、交換を不要にする
ことが可能になる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、電動モータの大型化を招くことなく作動
時における本体ケース内部への液体の侵入を高度に防止
することができる。

【００４６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、出力部材が駆動される平
面に垂直な方向に薄形化することができる。従って、自
動車のドアにも容易に収容することができる。

【００４７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、部品点数の
増加を抑制することができる。請求項４に記載の発明に
よれば、請求項１〜請求項３に記載の発明の効果に加え
て、新たに密封装置を設けることによる寸法の増大を抑
制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）電動アクチュエータの内部を示す正面
図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線断面図。

【図２】 貫通孔付近の詳細平断面図。

【図３】 貫通孔付近の詳細縦断面図。

【図４】 回転体と移動体とを示す部分断面図。

【図５】 同じく部分断面図。

【図６】 作動状態を示す正面図。

【図７】 同じく正面図。

【図８】 従来例の電動アクチュエータの正面図。

【符号の説明】

２…本体ケース、３…電動モータ、４…回転軸、１４…
円筒カム機構を構成するピン回転体、２２…同じく円筒
カム部、２６…運動変換手段としての係合ピン、２８…
貫通孔、３０…駆動部材及び運動変換手段としての変換
レバー、３１…出力部材としての出力レバー、３２…回
転軸部材としての軸部、３７…密封部材としてのＯリン
グ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ケースと、 本体ケース内に収容される電動モータと、 本体ケース内に設けられ、前記電動モータにて駆動され
   る駆動部材と、 本体ケースに設けられる貫通孔内に挿通され、前記駆動
   部材にて回転駆動される回転軸部材と、 本体ケースの外部に設けられ、前記回転軸部材にて駆動
   される出力部材とを備えた電動アクチュエータにおい
   て、 前記貫通孔と回転軸部材との間には、本体ケースの駆動
   部材側と出力部材側とを密封する密封部材を設けた電動
   アクチュエータ。
2. 【請求項２】 電動モータの回転軸に平行に移動可能に
   支持される移動体と、 前記回転軸の回転により移動体を直線駆動する円筒カム
   機構と、 移動体の直線運動により、前記駆動部材を回転駆動する
   運動変換手段とを備えた請求項１に記載の電動アクチュ
   エータ。
3. 【請求項３】 駆動部材又は出力部材は回転駆動され、
   回転軸部材は回転駆動される駆動部材又は出力部材に一
   体的に形成されるものである請求項１又は請求項２に記
   載の電動アクチュエータ。
4. 【請求項４】 密封部材は、Ｏリングである請求項１〜
   請求項３のいずれかに記載の電動アクチュエータ。