(57)【要約】【課題】ソレノイドの個体差による最低作動電圧のばらつきや環境温度等に影響されることなく、個々のソレノイドに最低作動電圧を印加してレバーを作動させることにより、作動時に生じる衝撃音を軽減することができるアクチュエータを提供する。【解決手段】ソレノイドに印加する電圧が、個々のソレノイドが作動可能な電圧より低い値から通電時間に対して段階的に大きくなるように印加しているので、ソレノイドの個体差による最低作動電圧のばらつきや環境温度等に関係なく、個々のソレノイドに最低作動電圧を印加することができ、レバー作動時に生じる衝撃音を軽減することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドの励磁により動くプランジャと、プランジャと連動して動く連動部材を有し、前記連動部材の動きについて規制する規制部材が備えられたアクチュエータであって、前記ソレノイドに印加する電圧が、前記ソレノイドが作動可能な電圧より下の値から徐々に大きくなるように印加することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記ソレノイドに印加する電圧が、PWM制御により印加されることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記規制部材が、弾性体であることを特徴する請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記連動部材が、索引部材を用いてキーインタロック装置と連結されていることを特徴とする請求項３のアクチュエータ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーインタロック装置等を作動させるために用いられるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、キーによって回動操作されるキーロータと、自動変速機のシフトレバーとを連係させたキーインタロック装置では、ロック作動状態と、アンロック作動状態に切り換え作動させるために、キーインタロックアクチュエータが用いられている。キーインタロックアクチュエータは、ソレノイドの励磁により動くプランジャと連動して動くレバーを有しており、このレバーは、コントロールケーブルのインナーケーブルのケーブルエンドと接続されている。そして、レバーが動くことによって、インナーケーブルの先端部もその動きに合わせて動くことによりロック作動状態とアンロック作動状態の切り換えが行われる。
【０００３】
通常、キーインタロック装置では、シフトレバーがパーキングポジションからパーキングポジション以外のポジションにシフトされた場合には、キーインタロックアクチュエータが作動して、キーロータを作動位置であるＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置へ回動することを阻止するロック作動状態へと切り換えられる構成になっている。従来、キーインタロックアクチュエータを作動させる時には、バッテリー電圧をソレノイドに印加して作動させているが、その場合、ソレノイドの励磁により動くプランジャと連動して動くレバーがハウジングに衝突して大きな衝撃音が生じるため、運転手や搭乗者に不快感を与える恐れがある。
【０００４】
特許文献１では、ロック解除時に発生する音を低減するために、ロックアームをロック位置からロック解除位置に移動する際に、ソレノイドに予備電圧をかけて、プランジャとロックアームとを連結するヒンジピンとロックアームに形成されたヒンジピン受容部の内面との間のクリアランス（所謂、「がた」）を予め詰めておいてから、ロックアームを駆動する操舵装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、キーインタロック装置等の駆動に用いられるアクチュエータでは、ソレノイドに最低作動電圧を印加して作動させ、衝撃音を軽減することが望ましいが、特許文献１では、予め決められた予備電圧をソレノイドに印加して、その後、ロックアームを駆動するためのロック解除電圧を印加するので、個々のソレノイドに最低作動電圧を印加して作動させることができない。また、ソレノイドの最低作動電圧は、ソレノイドの個体差による最低作動電圧のばらつきや環境温度等によって異なるため、印加する電圧の値を設定することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、個々のソレノイドに最低作動電圧を印加してレバーを作動させることにより、ロック時やアンロック時に生じる衝撃音を軽減することが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段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のアクチュエータは、ソレノイドの励磁により動くプランジャと、前記プランジャと連動して動く連動部材を有し、前記連動部材の動きについて規制する規制部材が備えられたアクチュエータであって、前記ソレノイドに印加する電圧が、前記ソレノイドが作動可能な電圧より下の値から徐々に大きくなるように印加することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
（１）本発明のアクチュエータによれば、外部からの電源によりソレノイドに印加する電圧が、ソレノイドが作動可能な電圧より下の値から通電時間に対して段階的に大きくなるように印加しているので、ソレノイドの個体差による最低作動電圧のばらつきや環境温度等に影響されることなく、個々のソレノイドに最低作動電圧を印加してレバーを作動させることができる。これにより、ロック時やアンロック時に生じる衝撃音を軽減することができる。
【００１０】
（２）本発明のアクチュエータによれば、ソレノイドに印加する電圧を、ＰＷＭ制御により印加しているので、より効率的にソレノイドに最低作動電圧を印加してレバーを作動させることができる。
【００１１】
（３）本発明のアクチュエータによれば、規制部材が、弾性体であるので、連動部材が作動時に規制部材に当接することにより生じる衝撃音をより軽減することができる。
【００１２】
（４）本発明のアクチュエータによれば、連動部材が索引部材を用いてキーインタロック装置と連結されているので、キーインタロック装置の作動時に生じる衝撃音を軽減することができる。これにより、キーインタロック装置の作動時に運転手や搭乗者に衝撃音による不快感を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るアクチュエータの内部構造の一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】本発明に係るアクチュエータの一実施形態を示す概略図であって、（ａ）はアクチュエータの概略平面図を示しており、（ｂ）はアクチュエータの概略正面図を示している。
【図３】本発明の実施形態におけるレバー（連動部材）の一例を示す概略平面図である。
【図４】ＰＷＭ制御によってソレノイドに印加する電圧の一例を示すグラフであって、（ａ）はロック作動時を示しており、（ｂ）はアンロック作動時を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。本発明のアクチュエータ１は、例えば、キーによって回動操作されるキーロータと、自動変速機のシフトレバーとを連係させたキーインタロック装置等を作動させるために用いられるものであって、キーインタロック装置のロックの解除であるアンロック作動や、ロックを行なうロック作動の切り換えを行うものである。
【００１５】
図１に示すように、レバー３を動かすためのアクチュエータ１は、外部からの電源によりソレノイド２が励磁することで動くプランジャ２１と、プランジャ２１の動きに応じてプランジャ２１と直接的に作動（所謂、「連動」）するレバー（連動部材）３と、レバー３が当たることによりレバー３の動きを止める規制部材４を備えている。このアクチュエータ１により作動されるキーインタロック装置は、シフトレバー（不図示）がパーキングポジション以外のポジションにシフトされた状態では、キーロータを作動位置である「ＡＣＣ」位置から「ＬＯＣＫ」位置へ回動することを阻止する構成となっている。尚、レバー３は、プランジャ２１の動きに応じて作動すればよく、プランジャ２１と間接的に作動する構造であっても構わない。
【００１６】
アクチュエータ１の外殻は、図２に示すように、例えば、合成樹脂製のケース１００によって構成されている。このケース１００は、ベース１０１と、ベース１０１の上に配置される四角枠状の中ケース１０２と、中ケース１０２の開口面を覆うカバー１０３を備えている。
【００１７】
ソレノイド２は、キーインタロック装置のアンロック作動やロック作動を行うための駆動源であり、ソレノイド２を駆動させるために外部から電圧が印加される。このソレノイド２は、図１に示すように、ベース１０１上に配置されており、外殻を構成するヨーク２２と、ヨーク２２内に配置されて磁気回路を形成するコイル２３と、コイル２３の側方に配置されて磁気回路の一部に組み込まれている永久磁石２４と、プランジャ２１と、コイル２３に接続される複数本のリード線２５と、このリード線２５の先端に接続され、外部からの電源を受けるためのコネクタ（不図示）等を備えている。
【００１８】
リード線２５の先端のコネクタは、ソレノイド２を制御するための制御回路が実装された図２（ａ）に示すプリント基板１１０に接続されている。図２（ａ）に示すように、プリント基板１１０は、外部との接続用のコネクタ１１１が実装されていて、このコネクタ１１１は、中ケース１０２の側面に開口した開口部１０４から露出している。
【００１９】
プランジャ２１は、ソレノイドの励磁によりコイル２３及び永久磁石２４の中心部分をスライドして吸引、復帰する棒状のものである。このプランジャ２１には、詳しくは図示しないが、先端にスリットが形成され、このスリットと直交するように穴２１ａが設けられている。
【００２０】
レバー３は、合成樹脂等により形成されており、プランジャ２１の動きに連動して回動するものである。このレバー３は、図３に示すように、基部側に楕円形状の連結穴３１ａが穿孔された連結部３１を有しており、この連結部３１がプランジャ２１に形成されたスリットに遊嵌挿入され、穴２１ａ及び連結穴３１ａにピン５が挿通されることによってプランジャ２１と連結されている。尚、ピン５とプランジャ２１の穴２１ａとは圧入された状態であり、ピン５とレバー３の連結穴３１ａとは遊嵌されている状態である。
【００２１】
また、レバー３の基部には、軸穴３２が形成されており、図１に示すように、アクチュエータ１のベース１０１上に設けられるシャフト６へ挿入されて軸支されている。シャフト６の周囲には、コイル状のスプリング７が配置されており、レバー３の軸穴３２の近辺に設けられた円柱状の突起３３に、スプリング７の一端に形成された略Ｕ字状の係止部７１が引っ掛けられて係止されている。スプリング７の他端７２は、ソレノイド２の側面に当接して係止されており、このスプリング７の付勢力によりレバー３を図１中の右方に付勢している。
【００２２】
また、レバー３の先端側には底面が閉塞され、上面が開口された円形で凹状のケーブルエンド収容部３４と、上面が開口され、レバー３の側方からケーブルエンド収容部３４へと連通するスリット３５とが形成されている。レバー３は、このスリット３５にインナーケーブル８１が挿入され、ケーブルエンド収容部３４にインナーケーブル８１の端部に設けられる金属製のケーブルエンド部８１ａが収容されることにより、コントロールケーブル（索引部材）８と連結されるようになっている。尚、ケーブルエンド部８１ａの形状は、特に限定されるものではなく球体状や円筒状等であってもよい。
【００２３】
コントロールケーブル８は、図１及び図２に示すように、アウターケーシング８２内にインナーケーブル８１がスライド自在に挿通されている。インナーケーブル８１の一端側には、金属製のスライド部材８３が設けられており、他端側には金属製のケーブルエンド部８１ａが設けられている。詳しくは図示しないが、スライド部材８３の先端面には略矢印状の突起が一体に突設されており、この突起にゴム製のストッパ９が装着されるようになっている。また、アウターケーシング８２の一方の端部は、円筒状のクランプ材１０にて該アウターケーシング８２とケーシングキャップ８４とがカシメられ、一体的に保持固定されている。アウターケーシング８２の他方側は、略円筒状のキャップ１１がクランプ材１０にて上記と同様に保持固定されており、このキャップ１１がベース１０１の側壁１０１ａに固定されている。このようにして、コントロールケーブル８を介してアクチュエータ１とキーインタロック装置は連結される。
【００２４】
規制部材４は、例えば、ゴムのような弾性体により形成されており、レバー３の側面がロック作動時に規制部材４に当たった際に生じる衝撃音を軽減することができる。この規制部材４は、図１に示すように、断面が略凸字状に形成されており、その突出部分は略波形に形成された突出部４１になっており、レバー３の側面が当接した際に、この突出部４１にて受けるようにしている。この突出部４１を略波形に形成することで、単に平面とした場合よりも、一層弾力性を富ませて、レバー３の側面が当たった場合の衝撃音より軽減するようにしている。
【００２５】
以下、アクチュエータ１の作動について説明する。アクチュエータ１は、図２（ａ）に矢印で示すように、ロック作動時は、ソレノイド２に電圧が印加されて、プランジャ２１が図１中の左方に引き込まれることにより、この動きに連動してレバー３及びコントロールケーブル８を介してスライド部材８３がアクチュエータ１側（図２中の下方）に引き込まれるようにスライドしてアンロック状態からロック状態へ切り換わる。また、逆にアンロック作動時には、図２に示すように、スライド部材８３が上方にスライドしてロック状態からアンロック状態へと切り換わるようになっている。
【００２６】
アクチュエータ１では、プリント基板１１０にソレノイド２の作動を制御するための制御回路（不図示）が実装されており、この制御回路により、図４に示すようなＰＷＭ制御によりソレノイド２への電圧の印加が行われる。
【００２７】
図４は、ＰＷＭ制御によってソレノイド２に印加する電圧の一例を示すグラフであって、横軸は通電時間（ｍｓｅｃ）、縦軸はＤｕｔｙ（％）を示している。図４中に示している最低作動保証電圧（Ｄ１）、通電開始電圧（Ｄ２）、作動電圧（Ｄ３）、作動電圧探知時間（Ｓ１）、ロック時通電時間（Ｓ２）、アンロック時通電時間（Ｓ３）の値は予め設定されている。例えば、最低作動保証電圧（Ｄ１）＝１００％、通電開始電圧（Ｄ２）＝４０％、作動電圧（Ｄ３）＝１００％、作動電圧探知時間（Ｓ１）＝６００ｍｓｅｃ、ロック時通電時間（Ｓ２）＝８００ｍｓｅｃ、アンロック時通電時間（Ｓ３）＝５００ｍｓｅｃに設定され、ＲＯＭ等のメモリ（不図示）に記憶されている。
【００２８】
アクチュエータ１の制御回路では、図４(ａ)に示すように、ＰＷＭ制御によって、ロック状態に切り替えるために必要な通電時間であるロック時通電時間（Ｓ２）の間に、電圧が、作動電圧探知時間（Ｓ１）の間で徐々に大きくなるように制御している。尚、最低作動電圧とは、対象となるアクチュエータに使用されている個々のソレノイドを必要最小限の電圧で駆動させるための電圧を指す。また、ここでの徐々に電圧が大きくなるとは、所定の割合で経時的に電圧が増加していくことを意味するものであり、一定時間ごとに電圧が一定の割合で段階的に上がっていくように制御してもよい。電圧を上げる割合は、使用される個々のソレノイドの最低作動電圧に応じて、個々のソレノイドが衝撃音の発生を防止できる最低作動電圧、またはその付近で作動できる割合であれば特に限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、Ｄｕｔｙを５０ｍｓｅｃ毎に５％の割合で変化させて、６００ｍｓｅｃでＤｕｔｙが４０％から１００％になるように制御している。
【００２９】
最低作動保証電圧（Ｄ１）は、少なくともソレノイド２のメーカーまたは入手元によって予め決められている個々のソレノイドの正常作動を保障する電圧であり、ソレノイドを作動させるためには最低作動保証電圧まで上げれば十分である。また、ソレノイドの最低作動電圧は、ソレノイドの個体差や環境温度によりばらつきがあるため、通電開始電圧（Ｄ２）は、このばらつきよりも低い電圧値に予め設定されれば良い。また、作動電圧探知時間（Ｓ１）の値は、通電開始電圧（Ｄ２）から最低作動保証電圧（Ｄ１）に至るまでの時間であり、レバー3が作動するまでの時間が長くなり作業者が不安を覚えない程度の時間に設定することが好ましい。例えば、図４（ａ）では、６００ｍｓｅｃに設定されている。
【００３０】
このように予め最低作動保証電圧（Ｄ１）、通電開始電圧（Ｄ２）を設定した上で、図４に示すように、ソレノイド２に印加する電圧をＰＷＭ制御により通電時間に対して一定の割合で段階的に上げていくことにより、ソレノイドの個体差による最低作動電圧のばらつきや使用状況に応じた環境温度等に影響されることなく、最低作動電圧でソレノイド２を作動させることができる。これにより、レバー３は、最低作動電圧によって動くプランジャ２１に連動してゆっくりと動くので、従来、バッテリー電圧をそのままソレノイド２に印加することより、レバー３が規制部材４に当接して生じていた大きな衝撃音を軽減することができ、衝撃音による作業者への不快感を抑制することができる。
【００３１】
尚、図４（ｂ）は、アンロック作動時のソレノイド２に印加する電圧の制御を示しており、アンロック作動時はロック作動時のように衝撃音に対する要求は少ないため、ここでは、アンロック状態に切り替えるために必要な通電時間であるアンロック時通電時間（S３）の間、最低作動電圧よりも高い所定の電圧に対応する作動電圧（Ｄ３）を設定しているが、ロック作動時と同様に最低作動電圧より低い電圧から通電時間に対して段階的に電圧を上げるように制御していても良い。
【００３２】
また、本実施形態では、キーインタロック装置にアクチュエータ１を用いた場合の例を用いて説明しているが、アクチュエータ１は、キーインタロック装置に用いられることに限定されるものでなく、衝撃音の軽減が要求される他の装置等にも用いることができる。
【００３３】
尚、本発明のアクチュエータ１は、上述の形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することができる。
【００３４】
本発明に係るアクチュエータ１は、キーインタロック装置等の作動に有効に用いることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１        アクチュエータ
２        ソレノイド
２１      プランジャ
３        レバー（連動部材）
４        規制部材
８        コントロールケーブル（索引部材）
【図１】
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【図２】
2014091921.tif 000004
【図３】
2014091921.tif 000005
【図４】
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