JPH0285487A - アクチュエータ - 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 この発明は、特にモータを駆動源とするクラッチ付アク
チュエータに関連する。

従来勿技先 現在、アクチュエータは種々の機構分野において使用さ
れている。これらのアクチュエータは確実に作動を行う
ばかりでなく、小型化された形状が要求されている。

例えば、特公昭６２−２１１１０号公報にはモータを用
いてドアロック本体の施錠及び解錠操作を行う自動車用
のドアロック操作装置が開示されている。この操作装置
は、モータ回転軸のピニオンに噛合する中間減速ギアと
、ドアロック本体の被操作レバー操作用の出力軸へ接続
した揺動ギアと、揺動ギアに噛合する中間ピニオンとを
有する。

中間減速ギアと中間ピニオンとは同軸上で枢支され、こ
れらの中間減速ギアと中間ピニオンとは、それぞれ弾性
体を介して被操作レバーのストロークに相応する回転遊
び角度をもって係合自在に設けられる。このような構成
において、手動操作を無負荷で行うため、モータによる
施解錠後に、弾性体により中間減速ギアを反転させて中
間減速ギアに対し中間ピニオンが拘束されない角度位置
まで戻される。

明が解決しようと′ｔｉ栗題− ところで、上述した従来の操作装置では、モータ操作に
おける中間減速ギアの戻り不良又は中途半端な手動操作
により中間ピニオンの回転が中間減速ギアに干渉される
ことがある。この場合には操作者が極めて大きな手動押
圧力又は引張力で被操作レバーを操作しなければ正しい
正規の状態に復帰しない欠点がある。また、少なくとも
２個の歯車と２個のピニオンとを必要とし、部品点数が
多いため、組立に多くの工数を必要とし製品価格を低減
できない難点がある。更に、中間減速ギアと中間ピニオ
ンとの組合せにより、装置を小型化できない欠点がある
。

要するに、従来のアクチュエータではモータの出力軸に
固定したピニオンから開動力を取出し、ピニオンと被駆
動部材との間に複雑なりラッチ機構を設けていたため、
部品数が増加する欠点があった。また、何等かの原因に
よりモータが回転ストロータの途中で停止したとき、被
駆動部材を手動で動かすと、コアに逆起電力が発生する
ため、被駆動部材を所望の位置に手動で移動することは
容易でなかった。

そこで、この発明は上記の欠点を解消して手動では常に
容易に操作することができかつ小型に製造することので
きるアクチュエータを提供することを目的とする。

課題を解決するための手 この発明によるアクチュエータでは、出力軸の軸周りで
出力軸と相対的に回転可能に支持されたコアを有するモ
ータと、磁性材で成形されてコアの着磁及び消磁により
コアに吸着離脱しかつ出力軸と一体に回転するクラッチ
部材と、出力軸の端部に結合されたピニオンと、ピニオ
ンを介して連結されてモータの回転が伝達される被駆動
部材とを含み、通電時の着磁でクラッチ部材がコアに接
触して一体に回転する。また、出力軸に相対してクラッ
チ部材が軸線方向に移動可能な構造も可能である。

作用 モータへの通電によりコアが着磁される。この着磁によ
りコアにクラッチ部材が吸着される。従って、クラッチ
部材はコアと一体に回転すると共に、被駆動部材に回転
動力を伝達する。

モータの非通電時には、コアは消磁され、コアとクラッ
チ部材の電磁結合は解除され、クラッチ部材はコアから
離脱した状態で回転可能となる。

このため、被駆動部材を手動で容易に作動することがで
きる。

実施例 以下、第１図〜第１１図に基づいてこの発明の詳細な説
明する。ここでは、自動車用ドアロック装置において、
ドアの施解錠を行なうノブの作動用アクチュエータを実
装例としている。

第１図に示すように、この発明によるアクチュエータ１
０は、自動車用ドアロック装置１１−のロックレバ−１
２の作動に使用される。ロックレバ−１２は自動車のド
アから上方に突出する操作ノブ１３とアクチエエータ１
０のロッド１４に連結される。ロックレバ−１２が実線
で示す上方位置にあるとき、ドアロック装置１１はアン
ロック状態となり、ドアを開扉することができる。しか
し、ロックレバ−１２が点線で示す下方位置にあるとき
、ドアロック装置１１はロック状態となり、ドアを開扉
することができない。

第２図〜第４図は、この発明によるアクチュエータ１０
の第一実施例を示す。アクチュエータ１０は、ハウジン
グ２０と、ハウジング２０内に収容されたモータ２１と
、モータ２１内に収容されたクラッチ部材２２と、クラ
ッチ部材２２に作動連結された第一の被駆動部材２３と
、第一の被駆動部材２３に作動連結された第二の被駆動
部材２４と、第二の被駆動部材２４に作動連結された第
三の被駆動部材２５とを有する。クラッチ部材２２は焼
結された鉄又は鉄合金等の磁性材料によりほぼカップ形
状に形成され、モータ出力軸４３トに結合固定されてい
る。出力軸４３の端部にはピニオン２６が結合されてい
る。第一の被駆動部材２３はピニオン２６に噛合する冠
歯車３１と、冠歯車３１と樹脂で一体に形成されたピニ
オン３２を有する。第一の被駆動部材２３はハウジング
２○の軸受部３３に支持された軸３４に回転可能に取付
けられる。ピニオン３２には第二の被駆動部材２４の平
歯車３５が噛合する。平歯車３５と樹脂で一体に形成さ
れたピニオン３６は第三の被駆動部材２５のラック３７
が係合される。ハウジング２０の開口部２０ａから外側
に突出する第三の被駆動部材２５の端部には第１−図に
示すロッド１４が接続される。いずれにしても、第一の
被駆動部材２３〜第三の被即動部材２５は減速装置を構
成する。これらの減速装置はナイロン又はポリアセター
ル等の樹脂で成形することができる。

第５図に示すように、モータ２１は、ケース４０と、ケ
ース４０に支持された第一・の軸受４１及び第二の軸受
４２と、これら第−及び第二の軸受４］、４２間に回転
自在に支持された出力軸４３と、この出力軸４３上にキ
ー（図示せず）等で一体的に結合固定されたクラッチ部
材２２と、出力軸４３上に取付られかっコイル４４を有
するコア４５と、コア４５に隣接して出力軸４３上に取
付けられたコミテータ４６と、コミテータ４６に接触可
能に取付けられたブラシ４７と、コア４５の周囲に固定
された磁石４８と、クラッチ部材２２の内側面に接合さ
れかつ出力軸４３の外周に固定された絶縁性のスペーサ
４９と、出力軸４３上のリテーナ５０を介して軸周りに
捲回されたスプリング５２とを有する。このスプリング
５２でクラッチ部材２２及びスペーサ４９をコイル４４
及びコア４５等から離間させる方向に付勢している。

スペーサ４９は焼結成形されたクラッチ部材２２がコア
４５と直接接触して摩耗又は破損することを防止する。

スプリング５１はコア４５が消磁されたとき、コア４５
からクラッチ部材２２を確実に分離する機能がある。

ここで、出力軸４３とクラッチ部材２２との結合形態に
は、前述のキー嵌合がある。このキー嵌合の場合、両部
材の一体回転はもとより、軸線方向への移動も一体とな
る。しかし、この発明では、出力軸４３とクラッチ部材
２２とが相対的に軸線方向に移動しても成立するため、
これを満足する構造としてスプライン嵌合やセレーショ
ン嵌合とすることも可能である。その他、テーパ嵌合や
、嵌合断面が角形状も可能である。従って、出力軸４３
の端部に設けられたピニオン２２も同様に軸線方向に僅
かに移動し、このピニオン２２と第一の被暉動部２３と
の噛合面にずれが生じるが、動作の伝達には影響しない
。

このように、出力軸４３上にクラッチ部材２２を一体的
に結合した構造のため、第二の軸受４２としては、クラ
ッチ部材２２とは直接機構的な結合関係にないから、出
力軸４３の軸径に対応した比較的小型のサイズのもので
十分である。

−Ｊ―記の構成において、コイル４４に通電し励磁され
たとき、コア４５が電磁される。このため、コア４５は
クラッチ部材２２に吸引され、コア４５の当接部４５ａ
がクラッチ部材２２の周縁部２２ａに接触して、互いに
電磁結合される。また、コア４５の回転によりクラッチ
部材２２が回転するので、第一の被駆動部材２３と第二
の被駆動部材２４を通じて第三の被駆動部材２５が第２
図で右側に移動し、ハウジング２０に一体に形成された
突起状のストッパ５４に当接して停止される。

同様に、コイル４４に逆方向の電流を供給したとき、ク
ラッチ部材２２が逆方向に回転して、第三の被駆動部材
２５は第２図で左側に移動し、ハウジング２０の壁部５
５に当接して停止する。

コイル４４の非通電時には、コア４５は消磁されている
ので、クラッチ部材２２とコア４５の電磁結合は解除さ
れている。このため、操作ノブ１３を手動で作動したと
きに、クラッチ部材２２は第一の被駆動部材２３〜第三
の被駆動部材２５を介してコア４５から分離して回転す
るので、操作ノブ１３を容易に移動することが可能とな
る。

この発明の上記の実施例は種々の変更が可能である。

例えば、第６図及び第７図に第二実施例として示すよう
に、冠歯車を使用せずに、第一の被駆動部材２３をピニ
オン２６に噛合する平歯車３］−及びピニオン３２の組
合せ、第二の被駆動部材２４をピニオン３２に噛合する
扇状の歯車３５と歯車３５の軸５６に固定されたアーム
部５７を有する。

また、第８図〜第１０図に示すように、第一の被駆動部
材２３には、ピニオン２６に噛合しかつハウジング２０
内で回転される平歯車６０と送りねじ部６１とを一体に
設け、第二の被駆動部材２４には、送りねじ部６１に噛
合するナツト部６２を有しかつ往復運動可能にハウジン
グ２０から突出する連結部材６３を設けることもできる
。連結部材６３は相対的に送りねじ部６１が挿入される
切欠き部６３ａを有する。連結部材６３の外端部にはロ
ット１４が接続されるコネクタ部６３ｂが設けられる。

コネクタ部６３ｂとハウジング２０との間には防水の目
的でゴム製の蛇腹部６５（第１図）が設けられる。

コネクタ部６３ｂには開口部６３ｄが設けられ、この開
口部６３ｄにゴム等の弾性体６３ｅが配置される。弾性
体６３ｅにはピン６４が挿入される貫通孔６３ｆが形成
される。ピン６４はロッド１４に穿設された孔（図示せ
ず）を貫通する。弾性体６３ｅは連結部材６３の移動時
における衝撃を吸収する。第４図に゛示す例では、コア
４５が軸方向に移動する例を示したが、第８図〜第１０
図の例では、クラッチ部材２２が出力軸４３上を滑動し
て、コア４５に対して結合又は分離する例を示す。

第９図に図示するように、コア４５の周囲に磁石４８が
設けられている。

更に、クラッチ部材２２の全体を磁性材料で成形せずに
、第１１図及び第１２図に示すように、ピニオン２６を
含む中心部２２ｂを亜鉛等のダイカスト製品で成形し、
カップ状部２２ｃを磁性材料で形成して、スピンドル部
２２ｄにおいて中心部２２ｂとカップ状部２２ｃとを互
いに相対的に滑動可能に設けることもできる。

要するに、この発明では、モータ２１により被駆動部材
２３〜２５を作動するとき、モータ２１のコア４５に捲
回されたコイル４４に通電してコア４５が着磁される。

このためクラッチ部材２２は電磁作用によりコア４５に
吸着され、コア４５に電磁結合される。従って、クラッ
チ部材２２はコア４５と一体に回転すると共に、被駆動
部材２３〜２５に動力を伝達する。

モータの非通電時には、コア４５は消磁され、コア４５
とクラッチ部材２２の電磁結合は解除され、クラッチ部
材２２はコア４５から分離した状態で回転可能となる。

このため、被１［Ｋ動部材２３〜２５を手動で容易に作
動することができる。

見訓段塾来 上記のように、この発明によるアクチエエータでは、通
電時にコアとクラッチ部材との電磁結合を利用するため
、部品数の少ないかつ確実に作動すると共に、小型で安
価なアクチュエータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるアクチエエータを自動車用ドア
ロック装置に適用した実施例の連結図、第２図は部分的
に断面で示すこの発明によるアクチエエータの平面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第４図は第３
図の部分的分解斜視図、第５図はクラッチ部材を設けた
モータの断面図、第６図はこの発明の第二実施例を示す
略示図、第７図は第６図の平面図、第８図はこの発明の
第三実施例の分解斜視図、第９図は第８図の平面図、第
１０図は第９図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第１１図は第
四実施例を示すクラッチ部材の断面図、第１２図は第１
１図の正面図である。 １０６．アクチュエータ、　　２０９．ハウジング、　
２１５．モータ、　２２０．クラッチ部材、２３〜２５
１．被駆動部材、　４５０．コア。 特許出願人　国産金属工業株式会社 第６図 第７図 第８因

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力軸の軸周りで出力軸と相対的に回転可能に支
   持されたコアを有するモータと、磁性材で成形されてコ
   アの着磁及び消磁によりコアに吸着離脱しかつ出力軸と
   一体に回転するクラッチ部材と、出力軸の端部に結合さ
   れたピニオンと、ピニオンを介して連結されてモータの
   回転が伝達される被駆動部材とを含み、通電時の着磁で
   クラッチ部材がコアに接触して一体に回転することを特
   徴とするアクチュエータ。
2. （２）クラッチ部材は出力軸に対して軸線方向に移動可
   能な請求項（１）に記載のアクチュエータ。