JPS6320240A - 定速走行装置のアクチユエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は定速走行装置のアクチュエータに関する。

近年、自動車において高速道路などを一定の速度で走行
するための定速走行装置が開発されている。本発明はか
かる定速走行装置において、コントローラからの入力信
号を受け、エンジン出力調整装置を作動させるアクセル
リンケージ機構に対して出力を送るアクチュエータに関
する。

［従来の技術］ 従来より自動車に搭載される定速走行装置は第４図に示
されるような基本構成がとられている。

コントローラ（１）は、ドライバーによって設定される
走行速度を保つべく制御信号を発するものであり、故障
や暴走防止対策のための制御信号なども含めて電気信号
として前記制御信号をアクチュエータ（３）に送る。多
くのばあいコントローラ（１）はコンピュータとその周
辺機器から構成されている。アクチュエー　タ（３）は
前記電気信号をコントロールケーブルの引き操作量など
の機械的信号に変換する。その機械的信号はアクセルペ
ダル（２）の踏込操作に基づいて引き操作される他のコ
ントロールケーブルの機械的信号と共にアクセルリンケ
ージ機構（４）に伝達される。

アクセルリンケージ機構（４）はアクチュエータ（３）
とアクセルペダル（２）からの入力信号を受け、スロッ
トル弁や燃料噴射装置などのエンジン出力調整装置（５
）に出力信号を発する。エンジン出力調整装置（５）は
アクセルリンケージ機構（４）からの出力信号によって
動かされ、スロットル弁の絞り量などを加減するもので
あり、それによりエンジンの回転数を加減速し、また一
定に保つ働きを奏する。

このような基本構成を有する定速走行装置において、通
常の定速走行中はコントローラ（１）により制御される
アクチュエータ（３）はアクセルリンケージ機構（４）
に制御信号を送ってエンジン出力調整装置（５）を動作
させるが、ドライバーが自動車を加速すべくアクセルペ
ダル（２）を踏込んだときは、アクセルリンケージ機構
（４）においてアクセルペダル（２）からの出力信号を
優先させてエンジン出力調整装置（５）を動作させる。

またドライバーがアクセルペダル（２）の踏込みを止め
たときは、再びコントローラ（１）に基づくアクチュエ
ータ（３）からの制御信号によってアクセルリンケージ
機構（４）を動作させる。

アクチュエータ（３）は叙十のごとき機能を有するので
、人力信号を確実かつ迅速に出力信号に変換しうろこと
が要求され、しかも自動車のエンジンルーム内での占有
スペースをとらないコンパクトなものであることが要求
されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の定速走行装置におけるアクチュエータには種々の
タイプのものがあるが、いずれも電磁クラッチ装置や減
速機構などによってその全体の大きさが限定されている
ため、メカトロニクス化により省スペース化を進めてい
る自動車部品としては機構部分のコンパクト化が遅れを
とっている。

本発明はかかる実情に鑑み、機能的に充分溝足すること
ができ、かつコンパクトな定速走行装置におけるアクチ
ュエータを提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の定速走行装置のアクチュエータは、（ａ）ケー
シングと、山）該ケーシング内に固定された円柱状のモ
ータと、（ｃ）該モータを囲むようにケーシング内に固
定された円筒状のプランジャおよび該プランジャを囲む
ように軸方向に移動自在に設けられた円筒状のコイル部
からなるソレノイドと、該コイル部を前記プランジャか
らいくらかはずれるように付勢するためのバネとからな
る電磁クラッチと、（小前記モータより回転駆動力を受
け、かつ前記電磁クラッチにより出力軸への出力の入り
切りを行なう遊星歯車機構の減速機と、（ｅ）前記出力
軸に結合されると共に、その外周に出力用のワイヤの一
端近辺が巻きつけられ、かつ該一端が係止されている出
力プーリと、（ｂ該出力プーリを常時ワイヤを巻き上げ
る方向に付勢するためのリターンスプリングとから構成
されている。

［作　用］ コイル部にコントローラから信号が入力されると、コイ
ル部がプランジャに引かれ、バネの付勢力に抗して軸方
向に移動し、コイル部と減速機とが係合するため、減速
機から出力できるようになる。その状態でモータが回転
すると、出力軸に減速された回転が伝えられ、出力プー
リを回転させてワイヤの引き操作が行なわれる。

コイル部に通電していないときは、コイル部がバネの働
きでもとの位置に戻り、コイル部と減速機との係合がは
ずれる。

そのときはかりにモータが回っても出力プーリ側にはト
ルクが伝わらない。またそのばあいはリターンスプリン
グの働きで常時ワイヤに適切な張力が付与される。さら
に出力プーリ側に外力が付加されたばあいでも、コイル
部と減速機とが係合しているときは減速機の働きでモー
タ側が回転しない。

モータ、プランジャ、コイル部は同心状にたがいに嵌ま
り込むように構成されているため、アクチュエータは、
その全体の寸法が小さく、しかも突出部の少ないシンプ
ルな外観形状にすることができる。

［実施例］ つぎに図面を参照しながら本発明のアクチュエータの実
施例を説明する。

第１図は本発明のアクチュエータの一実施例を示す縦断
面図、第２図は第１図の（Ｘ）−（Ｘ）線断面図、第３
図は第１〜２図に示すアクチュエータの一部切欠斜視図
、第４図は本発明のアクチュエータを用いた定速走行装
置のブロック線図である。

第４図に示されるように、本発明のアクチュエータ（３
）はコントローラ（１）からの制御信号をコントロール
ケーブルの操作量に変換し、アクセルリンケージ機構（
４）に向けて出力する。

第１図において０１）はアクチュエータ（３）のケーシ
ングであり、ケーシング０１）はほぼ四角柱状の外観を
呈する。ケーシング旧）はモータ０２）、電磁クラッチ
０３）および減速機０４）などの主要部分を収容するた
めの本体旧と、本体日のモータ（１２）側の開口部Ｏｅ
に嵌められる蓋口と、出力プーリＯａを収納する出力部
分０９１と、出力部分０９の開口部頭に嵌められる蓋伽
などのいくつかの部分を結合した構成を有する。前記本
体四はさらに中央に開口部（至）を有する隔壁印で２つ
の部屋（Ｓｌ）、（Ｓ２）に分けられている。

モータ０２）は固定部材（５）にビス（至）などで固定
され、第３図に示すように固定部材四のフランジ部のが
ボルト（至）などで隔壁（至）に固定されることにより
一方の部屋（Ｓｌ）に収容される。そのとき長いボルト
（支）を用いて出力部分０９も共線めするようにしても
よい。

つぎに部屋（Ｓｌ）内に収容されている電磁クラッチ０
３）を説明する。

前記固定部材四には、さらにモータ０２）と同心となる
ようにプランジャ（３１）の一端がビス（３２）などで
固定されている。

プランジャ（３１）の外周には、カバー（３３）で覆わ
れたコイル部（３４）が同心状に配置されると共に、プ
ランジャ（３１）の外周をガイドとして軸方向に移動自
在となっている。コイル部（３４）はモータ（１２）を
取り囲むようにモータ０２）とプランジャ（３１）の隙
間に収容されたコイルバネ（３５）で、常時矢印（Ａ）
方向に付勢されている。コイル部（３４）の矢印（Ａ）
方向の移動端は、ケーシング０１）の本体Ｇの開口部０
■に挿入された配電部（３６）にカバー（３３）が当接
することにより定められ、反対方向の移動端は、第１図
に示すようにプランジャ（３１）の端部（３７）にコイ
ル部（３４）の段部（３８）が当接することにより定め
られる。

コイル部（３４）の隔壁（力側の端部からはビン（４１
）が４本程度、突設されている。なおビンの本数はとく
に制限されないが、たとえば通常２〜６本程度が用いら
れる。ビン（４１）は前記固定部材（２５）に形成され
た孔（４２）に嵌められた合成樹脂などのブツシュ（４
３）の孔（４４）と嵌合し、ブツシュ（４３）によって
ガイドされると共に、コイル部（３４）の自軸まわりの
回転を止めている。

前記隔壁（力をはさんで、中央に開口部（４５）を有す
る円盤状のクラッチ板（４６）と後述する減速機構０４
）の静止内歯歯車（５１）とがそれぞれ設けられており
、クラッチ板（４６）の開口部（４５）の内周は静止内
歯歯車（５１）のボス部（５３）の外周にセレーション
などで固着されている。さらにボス部（５３）は隔壁（
′３Ａに形成されている開口部回内に回転自在に嵌合し
ている。クラッチ板（４６）には前記ピン（４１）と係
合するいくつかの係合孔（４７）が形成されている。ピ
ン（４１）、コイル部（３４）、プランジャ（３１）、
コイルバネ（３５）およびクラッチ板（４Ｂ）などは、
全体として電磁クラッチ圏を構成している。

つぎに減速機ｎ４＋を説明する。本発明においては遊星
歯車機構を用いているため、入力軸はモータの回転軸と
常時直結し、内歯歯車とコイル部の連結で減速機への入
力の入り切り操作をするように構成しうる。そのため全
体の構成をさらにコンパクトにすることができる。

遊星歯車機構としては種々のものを採用しうるが、以下
に示す不思議歯車機構（ファーガソンズ・ギヤ）を用い
ると減速比が大きいため好ましい。

前記モータ側の回転軸（５０）は、隔壁■の開口部−を
通って、本体のの図面上右側の空間（Ｓ２）内に収容さ
れた減速機０４）に連結されている。

減速機０４）は、前記モータ０２）の回転軸（５０）上
に固着された小径のピニオン（５４）と、ピニオン（５
４）と歯合し、それ自体キャリア（５５ａ）、（５５ｂ
）によって軸支された遊星歯車（５６）と、遊星歯車（
５Ｂ）と歯合する２個の内歯歯車（５１）、（５２）と
から構成される。２個の内歯歯車の歯数はいくらかたが
いに異なっており、減速機構全体として、いわゆる不思
議歯車機構（ファーガソンス・ギヤ）を構成している。

このものの減速比は、たとえば１７５００程度にしつる
。

前記内歯歯車（５１）、（５２）のうち一方の内歯歯車
（５１）のボス部（５３）は前述のごとく前記クラッチ
板（４６）と結合されており（以下、このものを静止内
歯歯車という）、他方の内歯歯車（以下、−１１一 回転内歯歯車という）（５２）のボス部（５７）は出力
軸（５８）上にセレーションなどで固定されている。

なお前記キャリア（５５ａ）　、（５５ｂ）は２個のリ
ング状の板材から構成され、それぞれ静止内歯歯車（５
１）および回転内歯歯車（５２）の側面に摺動自在に配
置されており、前述のごとく遊星歯車（５６）の軸（６
０）を支持している。なお軸（６０）がキャリアに対し
て回転自在であってもよい。一方のキャリア（５５ａ）
の外周は静止内歯歯車（５１）の内側面に形成された環
状突起（６２）の内周によって摺動自在に支持され、他
方のキャリア（５５ｂ）の内周は回転内歯歯車（５２）
のボス部（５７）の外周によって摺動自在に支持されて
いる。

つぎに第１〜２図を参照しながら出力プーリ０８１まわ
りの構成を説明する。

回転内歯歯車（５２）の外側の側面には突起（７１）が
形成されており、その突起（７１）はケーシング旧）の
出力部分（至）の隔壁（７２）上に設けられている突起
（７３）と共にネジリコイルバネ（７４）の両端を係止
している。ネジリコイルバネ（７４）は回転内両歯車（
５２）を、ひいては出力軸（５８）を介して出力プーリ
ＯＦ３を、出力プーリ（ト）まわりにワイヤ（７８）を
巻き取る方向（第２図の矢印（ｃ）方向）に付勢してい
る。

出力軸（５８）は前記出力部分（至）の隔壁（７２）に
形成されたボス部（７９）によって回転自在に支持され
、さらに出力軸（５８）の外周に固着される出力プーリ
ＯＦ３のボス部（８０）と共に蓋（２１）の軸受部（８
１）によっても支持されている。

出力プーリ（Ｂの外周にはワイヤ（７８）を係合するた
めの溝（８２）およびワイヤ（７８）の端部に固着され
た係止片（８３）を係止させるための係止部（８４）が
それぞれ設けられている。

ケーシング旧）の出力部分０９の一端を閉じている蓋（
２１）と出力プーリＯＦ３との間には、出力プーリＯＦ
３の回転角度を制限するためのマイクロスイッチ（８Ｂ
）、（８７）が設けられている。マイクロスイッチ（８
Ｂ）、（８７）のリード線は、たとえば角筒状のケーシ
ングＯＩ）の内部のコーナ近辺を通って配電部（３Ｂ）
の方に導かれている。

つぎに叙」二のごとく構成されるアクチュエータの作用
を説明する。

コントローラ（１）の指令によってコイル部（３４）が
通電されていない状態では、コイル部（３４）はコイル
バネ（３５）のイ４勢力で矢印（Ａ）方向に移動し、ピ
ン（４１）とクラッチ板（４６）との係合がはずれてい
る。そのためその状態では静止内歯歯車（５１）は回転
フリーになっている。

コントローラ（１）の指令によりコイル部（３４）に通
電されている状態では、コイル部（３４）とプランジャ
（３１）とがたがいに引き合う。そのときプランジャ（
３１）が固定部材口によってケーシング０１）に固定さ
れているので、コイル部（３４）が矢印（Ｂ）方向に移
動し、ピン（４１）とクラッチ板（４６）の係合孔（４
７）とが係合する。その状態では静止内歯歯車（５１）
が回転できないため、モータ（１２）がコントローラ（
１）からの指令で回転すると、減速機０４）により減速
された回転が出力軸（５８）に伝えられる。それにより
出力プーリＯａが矢印（ｃ）方向に回転し、ワイヤ（７
８）を出力プーリＯａ上に巻き取る。

そのときのワイヤ（７８）の引き操作は、第３図のアク
セルリンケージ機構（４）に伝えられ、クラッチペダル
（２）からの操作がないばあいは、そのワイヤの引き操
作がエンジン出力調整装置（５）に伝えられ、たとえば
一定速度で自動車などを走行させることになる。なお、
定速走行中に運転者がアクセルペダル（２）を操作した
ときは、アクセルリンケージ機構（４）がアクセルペダ
ル（２）からの操作力を優先させるように機能し、アク
セルペダル（２）が緩められると再びアクチュエータ（
３）からの操作に基づいてエンジン出力調整装置（５）
が操作される。

以上の操作において、ワイヤ（７８）に加えられている
張力が緩むと、静止内歯歯車（５１）がフリーのときは
ネジリコイルバネ（７４）の付勢力で回転内歯歯車（５
２）および出力プーリ０８）が矢印（ｃ）方向に回転し
、ワイヤ（７８）を出力ブーり上に巻き取ってワイヤの
緩みをとることができる。すなわちネジリコイルバネ（
７４）はリターンスブリングとして作用するものである
。

逆に静止内歯歯車（５１）が電磁クラッチ０３＋により
停止されているときは、減速機０４）の減速比がきわめ
て大きいため（通常は１１５００程度）、外力によりワ
イヤ（７８）が引かれても回転内歯歯車（５２）が回転
しない。それによって出力プーリ０８）の角度位置を所
定の設定位置に固定しておくことができる。

本発明のアクチュエータにおいて、ケーシング０１）の
出力部分０９に形成した環状突起（６２）を本体面に形
成した円形の開口部内に嵌合させ、それにより出力部分
ＯＣ４が出力軸（５８）の中心軸まわりに回転自在とな
るように構成するときは、ネジリコイルバネ（７４）に
あらかじめ回転付勢力を与えておく作業が簡単になる。

すなわちネジリコイルバネ（７４）に初期たわみを与え
るには、ネジリコイルバネの両端をそれぞれ突起（７１
）、（７２）と係合させ、さらに本体面に出力部分０ｃ
ｌＩを嵌合させたのち、所望の角度または回数だけ出力
部分を回し、その状態で出力部分０９をボルドー　１７
　＝ ■などで本体面に固定すればよい。

し発明の効果］ 本発明の定速走行機構のアクチュエータは、電磁クラッ
チの機構を、その内部にモータを収容しつる円筒状に構
成したので、全体の形状が突起部分を有しないきわめて
単純な形状になっている。さらに遊星歯車機構を減速機
構として採用したので、全体の寸法が小さくなり、自動
車などにおける設置スペースがきわめて小さくて済むと
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアクチュエータの一実施例を示す縦断
面図、第２図は第１図の（Ｘ）−（Ｘ）線断面図、第３
図は第１〜２図に示すアクチュエータの一部切欠斜視図
、第４図は本発明のアクチュエータを用いた定速走行装
置のブロック線図である。 （図面の主要符号） （３）：アクチュエータ ０１）二ケーシング ０２）：モータ （１３１：電磁クラッチ ０４）：減速機 （ト）：出力プーリ （３１）　ニブランジャ （３４）　：コイル部 （３５）　：コイルバネ （４１）：ピン （４Ｂ）　：クラッチ板 （５８）　：出力軸 （７４）　：ネジリコイルバネ （７ｇ）　：ワイヤ 特許出願人　　　日本ケーブル・システム７１図 １１　：ケーシング　　　　　　　　　　　　　　　　
　　ンｒ　２　図１２：モータ １３：細クラッチ １Ａ　＝逗衾財幾 ｉカブーリ °ランジャ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）ケーシングと、 （ｂ）該ケーシング内に固定された、円柱状のモータと
   、 （ｃ）該モータを囲むようにケーシング内に固定された
   円筒状のプランジャおよび該プランジャを囲むように軸
   方向に移動自在に設けられた円筒状のコイル部からなる
   ソレノイドと、該コイル部を前記プランジャからいくら
   かはずれるように付勢するためのバネとからなる電磁ク
   ラッチと、 （ｄ）前記モータより回転駆動力を受け、かつ前記電磁
   クラッチにより出力軸への出力の入り切りを行なう遊星
   歯車機構の減速機と、 （ｅ）前記出力軸に結合されると共に、その外周に出力
   用のワイヤの一端近辺が巻きつけられ、かつ該一端が係
   止されている出力プーリと、 （ｆ）該出力プーリを常時ワイヤを巻き上げる方向に付
   勢するためのリターンスプリング とからなる定速走行装置のアクチュエータ。 ２　前記遊星歯車機構が、モータの回転軸に設けられた
   ピニオンと、該ピニオンと歯合し、モータの回転中心ま
   わりに回転自在に設けられたキャリアによって軸支され
   る遊星歯車と、該遊星歯車と外側から歯合し、前記コイ
   ル部の端部近辺と着脱自在に係合しうる静止内歯歯車と
   、前記遊星歯車と外側から歯合し、前記静止内歯歯車と
   いくらか異なる歯数を有し、前記出力軸に結合されてい
   る回転内歯歯車とから構成されている特許請求の範囲第
   １項記載のアクチュエータ。