(57)【要約】【課題】ギアのバックラッシュを低減するためのコイルスプリングとの間での摩擦や、コイルスプリングの咬み込みを防止することができるアクチェータを提供する。【解決手段】ハウジングに、出力軸２３を回転可能に支持する軸受け筒２０と外筒２６を形成する。軸受け筒２０と外筒２６との間に、軸受け筒２０に対して回転可能に支持されるカラー３０を配設する。そして、そのカラー３０と外筒２６の間に、出力軸２３を弾性支持するコイルスプリングＣＰを配設するとともに、カラー３０を出力軸２３と一体回転するように出力軸２３に連結する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成した軸受け筒部から回転可能に突出し、同ハウジングに取着されたモータによって同ハウジング内に収容されたギアを介して駆動される出力軸と、
前記軸受け筒部の外側に環状螺旋部が嵌合配置され、一端が前記突出した出力軸に係合し、他端がハウジングに係止され、前記出力軸のバックラッシを抑制するコイルスプリングと
を備えたアクチュエータであって、
前記軸受け筒部と前記コイルスプリングの環状螺旋部の間に、前記軸受け筒部に対して回転可能に支持される円筒状のカラーを配設するとともに、前記円筒状のカラーを前記出力軸と一体回転するように前記出力軸に連結したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記円筒状のカラーは、有蓋筒状のカラーであって、その蓋部中央位置に前記出力軸を貫通する貫通穴を形成するとともに前記蓋部の外周面に鍔部を延出形成し、前記蓋部の内側面が前記軸受け筒の先端面に摺接するように配置したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
前記円筒状のカラーは、下端部外周面に設けた環状のストッパ壁を設け、前記ストッパ壁と前記鍔部との間に、前記コイルスプリングの環状螺旋部を配置したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項３に記載のアクチュエータにおいて、
前記ストッパ壁は、円筒状のカラーと一体形成したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載のアクチュエータにおいて、
前記カラーの外側に配置したコイルスプリングの外側に、前記コイルスプリングを囲むように、外筒をハウジングと一体形成するとともに、前記外筒にコイルスプリングの下側係合端部を掛け止めする係止溝を形成したことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータに減速ギア機構を備えたアクチュエータは、コンパクトで扱い容易なことからエンジン制御用の駆動源として利用されている（例えば、特許文献１）。この種のエンジン制御用のアクチュエータ、モータから出力軸に連結したレバーに動きを伝えるギアのバックラッシュを低減するためにコイルスプリングでレバーを弾性支持する構造が採用されている。
【０００３】
このコイルスプリングは、出力軸に巻き付くのを防止するために、ハウジングから突出する出力軸を囲むように、同ハウジングから軸受け筒を延出形成し、その軸受け筒の外周に配置されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５７７６３号公報
【特許文献２】特開２００４−２０８４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コイルスプリングを外周に配置した軸受け筒は、ハウジングと一体形成されていることから、出力軸が回転してもそれに追従した回転しない。従って、出力軸が回転した時、コイルスプリングの環状螺旋部は縮径して軸受け筒の外周面を締め付けながら回動する。その結果、コイルスプリングと軸受け筒とが擦れて、振動が発生するとともにコイルスプリングと軸受け筒を損傷させていた。また、コイルスプリングと軸受け筒とが擦れることによって、振動及び異音が発生するとともに摩耗粉の発生原因にもなっていた。そして、発生した摩耗粉が、減速機構のギアに付着しギアの噛み合い際に異音の発生原因ともなっていた。
【０００６】
また、コイルスプリングの締め付けが強いと、コイルスプリングが軸受け筒に対して咬み込んだ状態になり出力軸が回転不能になるといった問題も生じる。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、ギアのバックラッシュを低減するためのコイルスプリングとの間での摩擦や、コイルスプリングの咬み込みを防止することができるアクチェータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ハウジングに形成した軸受け筒部から回転可能に突出し、同ハウジングに取着されたモータによって同ハウジング内に収容されたギアを介して駆動される出力軸と、前記軸受け筒部の外側に環状螺旋部が嵌合配置され、一端が前記突出した出力軸に係合し、他端がハウジングに係止され、前記出力軸のバックラッシを抑制するコイルスプリングとを備えたアクチュエータであって、前記軸受け筒部と前記コイルスプリングの環状螺旋部の間に、前記軸受け筒部に対して回転可能に支持される円筒状のカラーを配設するとともに、前記円筒状のカラーを前記出力軸と一体回転するように前記出力軸に連結した。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、カラーを、コイルスプリングの環状螺旋部が引っ張られる方向と同方向に回転させることができるため、カラーの外周面がコイルスプリングの環状螺旋部が擦れることはない。その結果、擦れることによって、振動及び異音が発生することもなく、摩耗粉の発生もない。しかも、コイルスプリングの咬み込みが抑えられ、コイルスプリングとカラー（軸受け筒）の損傷を防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータにおいて、前記円筒状のカラーは、有蓋筒状のカラーであって、その蓋部中央位置に前記出力軸を貫通する貫通穴を形成するとともに前記蓋部の外周面に鍔部を延出形成し、前記蓋部の内側面が前記軸受け筒の先端面に摺接するように配置した。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、カラーは、蓋部の内側面が軸受け筒の先端面に摺接しながら記出力軸と一体回転する。また、蓋部の外周面に鍔部を延出形成したことにより、コイルスプリングの環状螺旋部の上端部が、鍔部に係止されカラーから外れることはない。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のアクチュエータにおいて、前記円筒状のカラーは、下端部外周面に設けた環状のストッパ壁を設け、前記ストッパ壁と前記鍔部との間に、前記コイルスプリングの環状螺旋部を配置した。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、カラーは、その下端部外周面にストッパ壁を設けたことにより、コイルスプリングの環状螺旋部の下端部が、ストッパ壁に係止され、カラーの下端開口部の開口面とハウジングの表面との間に、食い込むことはない。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のアクチュエータにおいて、前記ストッパ壁は、円筒状のカラーと一体形成した。
請求項４に記載の発明によれば、ストッパ壁は、円筒状のカラーと一体形成したことより、カラーを強固なものにすることができるとともに部品点数の低減が図れる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１に記載のアクチュエータにおいて、前記カラーの外側に配置したコイルスプリングの外側に、前記コイルスプリングを囲むように、外筒をハウジングと一体形成するとともに、前記外筒にコイルスプリングの下側係合端部を掛け止めする係止溝を形成した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ギアのバックラッシュを低減するためのコイルスプリングとの間での摩擦や、コイルスプリングの咬み込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のアクチュエータの平面図。
【図２】本実施形態のカラーの取付状態を説明するための説明図。
【図３】図２のＡ−Ａ線の断面図。
【図４】本実施形態の軸受け筒と外筒を説明するための要部斜視図。
【図５】本実施形態のカラーと作動アームを説明するための要部斜視図。
【図６】（ａ）本実施形態のカラーの全体斜視図、（ｂ）カラーの断面図。
【図７】カラーの別例を示す斜視図。
【図８】（ａ）カラーの別例を示す斜視図、（ｂ）カラーに設けるストッパ壁の別例を示す図。
【図９】カラーの別例を示す図。
【図１０】コイルスプリングの別例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明のアクチェータを具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１は、アクチェータ１０であって、ウォームホィールギア１１及び同ウォームホィールギア１１を回転させるモータ１２を収容したハウジング１３を裏面１３ａから見た図である。ハウジング１３は、アルミダイカスト成型にて成形され、裏面１３ａにギア収容凹部１４及びモータ収容凹部１５が凹設されている。
【００１８】
ギア収容凹部１４はウォームホィールギア１１の外形形状にあわせて凹設され、モータ収容凹部１５は、モータ１２の外形形状にあわせた形状に凹設され、両凹部１４，１５は互いに連続して凹設されている。そして、ギア収容凹部１４にはウォームホィールギア１１が収容され、モータ収容凹部１５にはモータ１２が収容されている。
【００１９】
ハウジング１３の表側であってギア収容凹部１４に対向する位置には、図３及び図４に示すように、軸受け筒部としての円筒状の軸受け筒２０が突出形成されている。軸受け筒２０は、ギア収容凹部１４まで貫通形成されている。軸受け筒２０の両開口部の内側には軸受２１，２２がそれぞれ設けられ、両軸受２１，２２にて軸受け筒２０に貫挿した出力軸２３を回転可能に支持する。つまり、出力軸２３は、ハウジング１３に一体形成された軸受け筒２０内において両軸受２１，２２を介して回転可能に支持されている。また、出力軸２３は、その基端がギア収容凹部１４内に突出し、その先端が軸受け筒２０の先端開口部から突出するように両軸受２１，２２に支持されている。
【００２０】
ギア収容凹部１４に突出した出力軸２３の基端部には、同ギア収容凹部１４に収容されたウォームホィールギア１１が連結固定されている。従って、ウォームホィールギア１１は、出力軸２３と連結固定されることによって、ギア収容凹部１４内において出力軸２３を回転中心として回転可能に収容保持されている。つまり、出力軸２３は、ウォームホィールギア１１が回転することによって回転する。
【００２１】
軸受け筒２０の先端開口部から突出した出力軸２３の先端部には、板状の作動アーム２４が連結されている。作動アーム２４は、図示しない駆動機構のレバーに連結されていて、出力軸２３の回転とともに回動し図示しない駆動機構のレバーを作動させて駆動機構を所望の動作を行うようにさせる。
【００２２】
モータ収容凹部１５に収容されるモータ１２は、その回転軸１２ａがギア収容凹部１４内に配置されている。モータ１２は、ハウジング１３の裏面１３ａの連結固定される固定バンドＢにてモータ１２の本体が押さえ付けられて、移動不能に固定されている。モータ１２の回転軸１２ａはウォームギア２５が連結固定され、そのウォームギア２５はギア収容凹部１４に収容されたウォームホィールギア１１と噛合されている。
【００２３】
従って、モータ１２が回転すると、ウォームホィールギア１１を介して出力軸２３が回転し、出力軸２３に連結した作動アーム２４にて図示しない駆動機構のレバーを作動させることになる。
【００２４】
出力軸２３を突出させた軸受け筒２０が形成されたハウジング１３の表側には、軸受け筒２０の外周面を所定の間隔をおいて囲む円筒状の外筒２６が突出形成されている。外筒２６は、軸受け筒２０より低く形成され外筒２６から軸受け筒２０が突出するようにしている。そして、外筒２６の一側面には先端開口部から軸線方向に沿って係止溝２７が基端部まで切り欠き形成されている。
【００２５】
軸受け筒２０と外筒２６との間には、図６に示す有蓋円筒状のカラー３０が、軸受け筒２０を内包するように配設されている。カラー３０の上端開口部を閉塞した蓋部３１には貫通孔３１ａが形成され、その貫通孔３１ａから前記出力軸２３が突出するようになっている。そして、蓋部３１の内側面３１ｂは、軸受け筒２０の先端開口部の開口面２０ａと摺接可能に当接している。蓋部３１の内側面３１ｂが軸受け筒２０の先端開口部の開口面２０ａに当接することによって、カラー３０の下端開口部の開口面はハウジング１３の表面に接触しないようになっている。従って、カラー３０は、軸受け筒２０と外筒２６との間において、蓋部３１の内側面３１ｂが軸受け筒２０の先端開口部の開口面２０ａに摺接しながら回動するようになっている。
【００２６】
カラー３０の下端部外周面には、環状のストッパ壁３２が延出形成されている。ストッパ壁３２は、外筒２６の内周面に接触しないように延出形成されている。カラー３０の蓋部３１外周面には、鍔部３３が延出形成されている。鍔部３３は、外筒２６の先端開口部を塞ぐ位置まで延出形成されている。
【００２７】
鍔部３３を形成した蓋部３１の上面には、出力軸２３に連結した作動アーム２４を挟持する一対の挟持壁３５が互いに平行に延出形成されている。作動アーム２４は、図２及び図５に示すように、この一対の挟持壁３５間に嵌合され、出力軸２３の回転とともに回動するときカラー３０を回動させるようになっている。つまり、出力軸２３、作動アーム２４及びカラー３０は、同方向に一体回転する。
【００２８】
図３に示すように、カラー３０であって鍔部３３とストッパ壁３２の間に、コイルスプリングＣＰが配置されている。コイルスプリングＣＰは、図５に示すように、その上側係合端部ＣＰａが作動アーム２４に掛け止めされて、下側係合端部ＣＰｂが外筒２６に形成された係止溝２７に掛け止めされている。そして、本実施形態では、作動アーム２４が、反時計回り方向に回転すると、上側係合端部ＣＰａがコイルスプリングＣＰの螺旋方向に引っ張られてカラー３０の胴部に巻回されたコイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃが縮径する。つまり、作動アーム２４（出力軸２３）は、常にコイルスプリングＣＰの弾性力に抗して反時計回る方向に回転する。
【００２９】
次に、上記のように構成したアクチェータ１０の作用について説明する。
今、モータ１２を駆動させ、ウォームホィールギア１１を介して出力軸２３が反時計回り方向に回転すると、作動アーム２４も同方向に一体回転する。このとき、コイルスプリングＣＰは、その上側係合端部ＣＰａが回動する作動アーム２４に引っ張られて環状螺旋部ＣＰｃが縮径することによって、作動アーム２４（出力軸２３）を介してウォームホィールギア１１に対して弾性力を付与する。その結果、ウォームホィールギア１１とウォームギア２５との噛合状態に遊びがなくなりバックラッシュを低減させることができる。
【００３０】
また、出力軸２３（作動アーム２４）が反時計回り方向に回転すると、カラー３０も同方向に一体回転する。このとき、コイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃは反時計回り方向に引っ張られながら縮径するが、カラー３０も反時計回り方向に一体回転する。そのため、カラー３０の外周面が、コイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃが擦れることはない。従って、擦れることによって、カラー３０とコイルスプリングＣＰを損傷させるといったことがない。さらに、擦れることによって、振動及び異音が発生するとともに摩耗粉の発生もない。
【００３１】
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、出力軸２３を回転可能に支持する軸受け筒２０と外筒２６の間に、軸受け筒２０に対して回転可能に支持されるカラー３０を配設する。そして、そのカラー３０と外筒２６の間に、出力軸２３を弾性支持するコイルスプリングＣＰを配設するとともに、カラー３０を出力軸２３と一体回転するように出力軸２３に連結した。
【００３２】
従って、カラー３０は、コイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃが引っ張られる時計回りと同方向に回転するため、カラー３０の外周面がコイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃが擦れることはない。擦れることによって、振動及び異音が発生することもなく、摩耗粉の発生もない。しかも、コイルスプリングＣＰの咬み込みが抑えられ、コイルスプリングＣＰとカラー３０（軸受け筒３０）の損傷を防止することができる。
【００３３】
（２）上記実施形態によれば、カラー３０は、その下端部外周面にストッパ壁３２を設けた。従って、カラー３０の下端開口部の開口面とハウジング１３の表面との間に、コイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃの下端部が食い込むことを防止することができる。
【００３４】
（３）上記実施形態によれば、カラー３０は、その蓋部３１の外周面に鍔部３３を延出形成した。従って、コイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃの上端部が、カラー３０から外れることを防止することができる。
【００３５】
（４）上記実施形態によれば、コイルスプリングＣＰの外側に、同コイルスプリングＣＰを囲むように、外筒２６をハウジング１３と一体形成し、その外筒２６にコイルスプリングＣＰの下側係合端部ＣＰｂを掛け止めする係止溝２７を設けた。従って、コイルスプリングＣＰは、外からの侵入してくる異物から保護されるとともに、コイルスプリングＣＰの下側係合端部ＣＰｂを掛け止めるための特別な部材を設ける必要もない。
【００３６】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、ストッパ壁３２や鍔部３３を環状に形成した。これを、図７に示すように、扇形（扇形でなくてもよい）の突片を、周方向において交互に延出して、ストッパ壁３２や鍔部３３として実施してもよい。これら扇形のストッパ壁３２や鍔部３３を有するカラー３０を上下型のみにより安価に製作できる。
【００３７】
○上記実施形態では、ストッパ壁３２をカラー３０と一体形成した。これを、図８（ａ）（ｂ）に示すように、カラー３０の下端部外周面に環状の溝４０を形成する。そして、その溝４０にＣリング４１を嵌着し、嵌着したＣリング４１をストッパ壁として実施してもよい。
【００３８】
○上記実施形態のカラー３０は一体形成したものであった。これを、図９に示すように、２分割のカラー片３０ａ，３０ｂを設け。これらカラー片３０ａ，３０ｂを互いに連結固定して１つのカラー３０を形成してもよい。
【００３９】
○上記実施形態では、カラー３０の下端部外周面にストッパ壁３２を設けたが、これを省略して実施してもよい。この時、図１０に示すように、コイルスプリングＣＰの下側係合端部ＣＰｂを、外筒２６の複数箇所に形成した係止溝２７を通して外筒２６内に張り巡らし、該下側係合端部ＣＰｂにてコイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃの下端部を支承するようにしてもよい。
【００４０】
○上記実施形態では、蓋部３１の外周面に鍔部３３を設けたが、これを省略して実施してもよい。
○上記実施形態では、外筒２６に形成した係止溝２７の深さは特に限定しなかったが、係止溝２７の深さをカラー３０の下面より上になるように形成する。これによって、カラー３０に形成したストッパ壁３２を省略しても、コイルスプリングＣＰの環状螺旋部ＣＰｃの下端部がカラー３０の下面とハウジング１３の表面との間に食い込むことはない。
【符号の説明】
【００４１】
１０…アクチュエータ、１１…ウォームホィールギア、１２…モータ、１２ａ…回転軸、１３…ハウジング、１３ａ…裏面、１４…ギア収容凹部、１５…モータ収容凹部、２０…軸受け筒、２０ａ…開口面、２１，２２…軸受、２３…出力軸、２４…作動アーム、２５…ウォームギア、２６…外筒、２７…係止溝、３０…カラー、３１…蓋部、３２…ストッパ壁、３３…鍔部、３５…挟持壁、ＣＰ…コイルスプリング、ＣＰａ…上側係合端部、ＣＰｂ…下側係合端部、ＣＰｃ…環状螺旋部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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