(57)【要約】  【課題】  アクチュエータ装置において、ウォームホイールの樹脂部分にボイド等の成型欠陥が発生するのを防止する。  【解決手段】  ウォームホイール１４は、回動中心Ｃを含む概略扇形状の金属部材を芯金１４ｂとして、芯金１４ｂのうち少なくとも概略円弧状の外周縁部１４ｄを覆うとともにウォーム１２と噛合する歯が樹脂部材１４ｃによってインサート成型により形成され、芯金１４ｂの概略円弧状の外周縁部１４ｄは、その円弧の延びる方向Ｒに関して、回転中心Ｃからの半径ｒが連続的に増減変化する波状の輪郭に形成されている。【選択図】            図３
2006144987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームとウォームホイールとが噛合するウォームギヤと、前記ウォームを回転駆動させる電動モータと、前記ウォームホイールの回動方向に沿った外部からの入力に応じて前記電動モータの回転を制御する制御ユニットとを備え、前記ウォームホイールの回転方向に沿った入力を補助する操作アシスト機構用のアクチュエータ装置において、
前記ウォームホイールは、回動中心を含む概略扇形状の金属部材を芯金として、前記芯金のうち少なくとも概略円弧状の外周縁部を覆うとともに前記ウォームと噛合する歯が樹脂材料によってインサート成型により形成され、
前記芯金の概略円弧状の外周縁部は、その円弧の延びる方向に関して、前記回転中心からの半径が連続的に増減変化する波状の輪郭に形成されていることを特徴とするアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速操作用のアクチュエータ装置に関し、詳細には、運転者が自動変速装置の変速操作用セレクトレバーを操作する際の、操作力軽減等の目的により備えられた操作アシスト機構等に用いられるアクチュエータ装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速装置（ＡＴ；オートマチックトランスミッション）に対して、運転者が変速指示を与えるためには、従来より、車室内に設けられた変速操作用のセレクトレバーを操作して、所望とするポジション位置にセットすることで行われる。
【０００３】
近年は、セレクトレバーに操作力（入力）が加えられたことを検出したときは、その操作力が加えられた方向にセレクトレバーを変位させるように、セレクトレバーに駆動力を付加して、運転者がセレクトレバーに与える操作力を軽減させるようにした操作アシスト機構も提案されている（特許文献１，２，３）。
【０００４】
なお、このような操作アシスト機構は、隣接するセレクトポジション間の距離が短く設定（ショートストローク化）された変速ポジションパターンを有するものに対しても、その適用が提案されている。
【０００５】
そして、このような操作アシスト機構には、ウォームとウォームホイールとが噛合するウォームギヤと、ウォームを回転駆動させる電動モータと、ウォームホイールの回動方向に沿った外部からの入力に応じて電動モータの回転を制御する制御ユニットとを備え、ウォームホイールの回転方向に沿った入力を補助するアクチュエータ装置が用いられている。
【０００６】
ところで、前述したウォームホイールは、回動中心を含む概略扇形状の金属部材を芯金として、この芯金のうち少なくとも概略円弧状の外周縁部を覆うとともにウォームと噛合する歯を樹脂材料によりインサート成型により形成されている。
【０００７】
そして、芯金の概略円弧状の外周縁部は、その円弧の延びる方向に関して、回転中心からの半径が非連続的に増減変化する矩形波状に形成されて、芯金と樹脂材料との係合を良好なものとしている。
【特許文献１】特開２００３−００４１３５号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４１１４号公報
【特許文献３】特開平０７−２９６９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したアクチュエータ装置のウォームホイールは、成型後の樹脂の冷却により、芯金の外周縁部よりも歯先側の樹脂の部分においてボイド（空洞、巣）が生じ易いという問題があった。
【０００９】
そして、このボイドは、樹脂部分の強度の低下を招くため好ましくない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、ウォームホイールの樹脂部分にボイド等の成型欠陥が発生するのを防止することができるアクチュエータ装置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】
【００１１】
本発明に係るアクチュエータ装置は、ウォームとウォームホイールとが噛合するウォームギヤと、前記ウォームを回転駆動させる電動モータと、前記ウォームホイールの回動方向に沿った外部からの入力に応じて前記電動モータの回転を制御する制御ユニットとを備え、前記ウォームホイールの回転方向に沿った入力を補助する操作アシスト機構用のアクチュエータ装置において、前記ウォームホイールは、回動中心を含む概略扇形状の金属部材を芯金として、前記芯金のうち少なくとも概略円弧状の外周縁部を覆うとともに前記ウォームと噛合する歯が樹脂材料によりインサート成型により形成され、前記芯金の概略円弧状の外周縁部は、その円弧の延びる方向に関して、前記回転中心からの半径が連続的に増減変化する波状の輪郭に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るアクチュエータ装置によれば、インサート成型によって形成されたウォームホイールの芯金と樹脂材料とは、芯金の外周縁部の波状輪郭に樹脂が充填されて両者の輪郭形状同士が互いに係合するため、芯金の外周方向に沿って生じる両者間の剪断荷重によっても、容易に分離することがなく、しかも、この係合の輪郭形状が、芯金の外周縁部の円弧の延びる方向に関して、回転中心からの半径が連続的に増減変化する形状であるため、回転中心からの半径が非連続的すなわち離散的に増減変化する輪郭形状を有する従来のウォームホイールに比べて、インサート成型の冷却時に樹脂材料に作用する収縮応力を、大幅に低減することができる。
【００１３】
したがって、係る収縮応力によって生じる樹脂内部のボイド等成型欠陥の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るアクチュエータ装置の最良の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ装置１０を有する変速セレクトアシスト機構が組み込まれた自動変速システム３０の全体構成を示す模式図である。
【００１６】
図示のシステム３０は、運転者が変速ポジションの選択操作を行なうセレクトユニット２４と、このセレクトユニット２４に対して運転者が行う選択操作の入力操作力を軽減する変速セレクトアシスト機構と、セレクトユニット２４によって選択された変速位置に対応した変速レンジに切り替えられる自動変速ユニット２８と、これらを連結するコントロールケーブル２１，２２とを備えている。
【００１７】
ここで、変速セレクトアシスト機構は、電動モータ１３により動作するアクチュエータ装置１０を備えている。
【００１８】
セレクトユニット２４は、運転者により操作されるセレクトレバー２４ａを有しており、例えば運転席脇のセンタークラスタ２４ｂに設けられている。このセレクタレバー２４ａは、セレクトレバー支軸２４ｄを中心に回動操作され、その上端部には、変速セレクト操作時に運転者に把持されるセレクトノブ２４ｃが配設されている。
【００１９】
また、セレクトレバー２４ａの下端部には、セレクトレバージョイント２５を介してプッシュプル式のコントロールケーブル２１が接続されており、このコントロールケーブル２１は、アクチュエータ装置１０の入力レバー２０と回転自在に接続されている。
【００２０】
そして、これらの接続により、セレクトレバー２４ａの回転運動が並進運動に変換され、セレクトレバー２４ａに対する操作の入力により発生した操作力が、入力レバー２０に伝達される。
【００２１】
入力レバー２０は、アクチュエータ装置１０の本体に対して回動可能の出力軸１８を介して、出力レバー２３に連結されている。出力軸１８は、アクチュエータ装置１０の出力軸となっており、電動モータ１３の駆動力も伝達される。
【００２２】
さらに、出力レバー２３には、プッシュプル式のコントロールケーブル２２が接続されており、このコントロールケーブル２２は自動変速ユニット２８の制御アーム２９と接続されている。
【００２３】
そして、コントロールケーブル２２により出力レバー２３の回動運動が並進運動に変換されて、運転者の操作力と電動モータ１３の駆動力との合成力が自動変速ユニット２８の制御アーム２９に伝達される。
【００２４】
このように制御アーム２９を動作させるための操作力を軽減させる本実施形態のアクチュエータ装置１０には、図２に示すように、電動モータ１３によって回転駆動されるウォーム１２と、噛合部１４ａにおいてウォーム１２と噛み合い、ウォーム１２の回転力が伝達される略扇形状のウォームホイール１４と、これらを収容するハウジング１７（図１参照）と、ウォームホイール１４の回転量（変位）を検出する位置検出手段としてのポテンショメータ１６と、出力軸１８に作用する捩りトルクを検出するトルクセンサ１９と、トルクセンサ１９の検出トルクに応じて、ウォームホイール１４の回動方向Ｒに沿った外部からの入力（運転者の操作力）に応じて電動モータ１３の回転を制御する制御ユニット２６とが備えられ、ウォームホイール１４の回動方向Ｒに沿った入力を補助する作用をなす。
【００２５】
具体的には、制御ユニット２６は、トルクセンサ１９による検出トルクが小さくなるようにウォーム１２の回転量を増減させる制御を行う。
【００２６】
ここで、ウォームホイール１４は、図３の縦断面図に示すように、回動中心Ｃを含む概略扇形状の金属部材を芯金１４ｂとして、芯金１４ｂのうち少なくとも概略円弧状の外周縁部１４ｄを覆うとともにウォーム１２と噛合する噛合部１４ａを樹脂部材１４ｃによりインサート成型により形成され、芯金１４ｂの概略円弧状の外周縁部１４ｄは、その円弧の延びる方向（回動方向Ｒと同じ）に関して、回転中心Ｃからの半径ｒが連続的に増減変化する波状の輪郭に形成されている。
【００２７】
すなわち、回転中心Ｃから、芯金１４ｂの最大半径ｒ１となる外周縁部１４ｄと最小半径ｒ２となる外周縁部１４ｄとは、滑らかに連続する輪郭形状として形成されており、この結果、この芯金１４ｂの外周縁部１４ｄよりも半径方向ｒの外側の樹脂部材１４ｄの厚さｄ（芯金１４ｂの外周縁部１４ｄから樹脂部材１４ｄの噛合部１４ａまでの、半径方向ｒに沿った長さ）は、芯金１４ｂの最大半径ｒ１に対応した最小厚さｄ１から、芯金１４ｂの最小半径ｒ２に対応した最大厚さｄ２までに亘って、滑らかに連続したものとなっている。
【００２８】
この結果、図４に示すような、回転中心Ｃからの半径ｒが非連続的すなわち離散的に増減変化する輪郭形状（矩形波状）を有する従来のウォームホイール１４に比べて、インサート成型の冷却時に樹脂部材１４ｃに作用する収縮応力を、大幅に低減することができる。
【００２９】
したがって、係る収縮応力の低減によって、従来のウォームホイール１４では生じていた樹脂部材１４ｃの内部におけるボイド１４ｅ等の成型欠陥の発生を、防止することができる。
【００３０】
また、本実施形態に係るアクチュエータ装置１０によれば、インサート成型によって形成されたウォームホイール１４の芯金１４ｂと樹脂部材１４ｃとは、芯金１４ｂの外周縁部１４ｄの正弦波状輪郭に、樹脂部材１４ｃが充填されて両者の輪郭形状同士が互いに係合するため、芯金１４ｂの外周方向Ｒに沿って生じる両者間の剪断荷重によっても、芯金１４ｂと樹脂部材１４ｃとが容易に分離するのを防止することができる。
【００３１】
以上、図面を参照して、本発明に係るアクチュエータ装置の最良の実施形態について説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更が加えられた構成は本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３２】
また、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、自動変速システム３０に組み込まれて使用される構成であるが、本発明のアクチュエータ装置はこの形態に限定されるものではなく、例えば、車両のドアロック装置や空気調和装置のエアミックスドア等に使用されるアクチュエータ装置として適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクチュエータ装置を有する変速セレクトアシスト機構が組み込まれた自動変速システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示したアクチュエータ装置におけるウォームホイールの詳細を示す斜視図である。
【図３】図２に示したウォームホイールの縦断面図である。
【図４】従来のウォームホイールの、図３相当の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１４    ウォームホイール
１４ａ  噛合部
１４ｂ  芯金
１４ｃ  樹脂部材
１４ｄ  外周縁部
１８    出力軸
Ｃ      回転中心
ｒ１，ｒ２  回転中心からの半径
【図１】
2006144987.tif 000003
【図２】
2006144987.tif 000004
【図３】
2006144987.tif 000005
【図４】
2006144987.tif 000006