(57)【要約】【課題】モータの軸振れを防止し騒音が発生しにくいギヤードアクチュエータを提供する【解決手段】ハウジング内に搭載されたモータの駆動力を複数のギヤにより減速して所定の動力に変換して外部に伝達するギヤードアクチュエータにおいて、モータケースから突出し軸受に支承される回転軸と、この回転軸に固着された第１のギヤと、この回転軸と共に回転し前記回転軸の軸中心に対してリング中心が一致するように位置するリング形状のマグネットを有するモータと、前記第１のギヤに前記回転軸の径方向から噛み合い連動する第２のギヤを有し、前記回転軸を前記第２のギヤの位置の反対側の径方向に付勢させるように、前記マグネットを吸引する磁性材料により形成されたヨークが前記ハウジング内に設けられていればよい。【選択図】図１
2006180642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に搭載されたモータの駆動力を複数のギヤにより減速して所定の動力に変換して外部に伝達するギヤードアクチュエータにおいて、
モータケースから突出し軸受に支承される回転軸と、この回転軸に固着された第１のギヤと、この回転軸と共に回転し前記回転軸の軸中心に対してリング中心が一致するように位置するリング形状のマグネットを有するモータと、
前記第１のギヤに前記回転軸の径方向から噛み合い連動する第２のギヤを有し、
前記回転軸を前記第２のギヤの位置の反対側の径方向に付勢させるように、前記マグネットを吸引する磁性材料により形成されたヨークが前記ハウジング内に設けられていることを特徴とするギヤードアクチュエータ。
【請求項２】
前記マグネットは軸方向又は径方向に複数の磁極が着磁されており、前記ハウジング内に前記マグネットに対向した位置に磁気センサーを配することによりＦＧ又はＰＧの機能を有することを特徴とする請求項１に記載のギヤードアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータを動力源とするギヤードアクチュエータの騒音防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータの回転軸から出力される駆動力を複数のギヤを介して所定の動力に変換し、外部装置へ供給するギヤードアクチュエータ（ギヤードモータ）がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９３０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなギヤードアクチュエータに搭載されるモータには、このモータの回転軸とこの回転軸を支える軸受の間に、回転軸を軸受が回転自在に支承するための若干のクリアランス（ガタ）がある。このクリアランス内をモータが回転駆動する際に、回転軸が振られながら回転したり、出力軸に設けられたギヤがこのギヤと噛み合うギヤから受ける径方向の力などにより、回転軸が軸受に断続的に接触して異音が発生する問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するためには、ハウジング内に搭載されたモータの駆動力を複数のギヤにより減速して所定の動力に変換して外部に伝達するギヤードアクチュエータにおいて、モータケースから突出し軸受に支承される回転軸と、この回転軸に固着された第１のギヤと、この回転軸と共に回転し前記回転軸の軸中心に対してリング中心が一致するように位置するリング形状のマグネットを有するモータと、前記第１のギヤに前記回転軸の径方向から噛み合い連動する第２のギヤを有し、前記回転軸を前記第２のギヤの位置の反対側の径方向に付勢させるように、前記マグネットを吸引する磁性材料により形成されたヨークが前記ハウジング内に設けられていればよい。
【０００６】
また、マグネットは軸方向又は径方向に複数の磁極が着磁されており、前記ハウジング内に前記マグネットに対向した位置に磁気センサーを配することによりＦＧ又はＰＧの機能を有するものでもよい。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように各部を構成すれば、回転軸に設けられたマグネットを吸引用ヨークで吸引するので、回転軸に対して非接触で、回転軸を軸受内周面の一方向に付勢させて軸受とのクリアランス（ガタ）を無くして異音の発生を抑えることができる。
また、ＦＧ又はＰＧ用マグネットを吸引用ヨークで吸引する用に構成すれば、これらのマグネットとは別個に、出力軸を一方向に付勢させるためのマグネットを要しないので、部品点数を増やすことなく上記の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の第１の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態であるギヤードアクチュエータの構成を示す平面図である。
ギヤードアクチュエータＡは、内部に設けられたモータＭから出力された駆動力を複数段のギヤにより伝達し、所定の駆動力へと変換されて外部機器へと出力するものである。
このギヤードアクチュエータＡの外殻を構成するハウジングＨは、樹脂成形により形成された上ケース（図示せず）と下ケース２１により構成されている。
そして、下ケース２１に形成された溝（図示せず）に、モータＭにネジ止めや接着等により固定したブラケットＢを嵌合させることにより、ハウジングＨ内にモータＭが搭載されている。
【０００９】
このモータＭの回転軸１には、ウォームギヤである第一のギヤ２６が固着されており、この第一のギヤの回転動作に連動するように、平ギヤである第２のギヤ２７、第３のギヤ２８、第４のギヤ２９、そして出力ギヤ３０がハウジングＨに回転自在の状態で複数段に連結されている。
これらの各ギヤの位置関係や歯数は、モータＭで発生した動力により第１のギヤ２６が回転し、この第１のギヤ２６の回転に連動して第２乃至第４のギヤ２７、２８、２９および出力ギヤ３０を介して所定のトルクに変換されてモータ出力を外部へ伝達するように構成されている。
【００１０】
次に、ブラケットＢに固定されている状態のモータＭの平面図（一部断面）を示す図２（イ）を参照すると、前述したように、モータケースＣの出力軸１側の端面Ｃｍには、モータＭを下ケース２１に固定するためのブラケットＢがネジ止めや接着等により固定されている。
そして、有底形状モータケースＣの底部Ｃａには透孔Ｃｈが形成されており、この透孔Ｃｈに配した軸受２に、回転軸１が径方向から支承されている。この回転軸１には、この回転軸と共に回転するように、中央に設けられた透孔３ｈに回転軸１を貫通させて円盤形状のヨーク３が固着されている。そして、このヨーク３のブラケットＢ側の表面には、リング形状のＦＧマグネット４が接着等により固定されている。
このＦＧマグネット４は、図２（ロ）に示されているように、軸方向に着磁された複数の磁極を有し、Ｎ極、Ｓ極が交互に円環状に配されているものであり、この磁極の配列により形成される円環の中心と回転軸１が一致する位置関係となっている。
尚、本実施例で示されているＦＧマグネット４の着磁パターンは一例である。
【００１１】
次に、ＦＧマグネット４のケースＣ側の軸方向には、このＦＧマグネット４に対向して磁気センサー６が位置している。この磁気センサー６は、ブラケットＢに接着などにより固定されたプリント基板５に設けられている。
尚、磁気センサー６は、コイルやホール素子などが用いられ、対向するＦＧマグネット４が磁気センサー６の近傍を通過することにより、磁気センサー６に印加される磁界の強さ（磁束密度）が変化し、ホール効果又は磁気抵抗効果による起電力を発生する構成となっており、この起電力の変化を測定・解析することにより、モータＭの回転を検出するものである。
【００１２】
次に、図２（イ）及びモータＭと第２のギヤ２７を軸方向から見た図３を参照すると、ブラケットＢには、プリント基板５に設けられた磁気センサー６の他に、板状で軸方向から見た形状が長方形である吸引用ヨーク７が設けられている。
この吸引用ヨーク７は、鉄などの磁性材料により形成されており、ＦＧマグネットと軸方向に対向し、回転軸１を挟んで第２のギヤ２７と径方向に対向するようにブラケットＢ上に接着やネジ止めなどの手段により取り付けられている。
【００１３】
以上のように各部を構成すれば、ＦＧマグネット４の軸方向に、このＦＧマグネット４の面に対向するように吸引用ヨーク７が設けられているので、回転軸１と共に回転するＦＧマグネット４には、吸引用ヨーク７と軸方向に対向した部分４ａのみ軸方向の吸引用ヨーク側に吸引される力Ｆ１が作用する（図２（イ）、図３参照）。  
また、吸引用ヨーク７は、回転軸１を挟んで第２のギヤ２７と径方向に対向するように配されているので、ＦＧマグネット４が設けられた回転軸１には、ＦＧマグネット４が吸引用ヨーク７に吸引されるのと同時に、第２のギヤ２７から遠ざかる方向に向く力Ｆ２が作用する。
【００１４】
ここで、モータ駆動時の第１のギヤ２６と第２のギヤの接点Ｐにおける第１のギヤ２６に作用する力を示す図である図４（イ）（ロ）を参照すると、本願のようなギヤードアクチュエータは、モータＭの回転時に第１のギヤ２６と第２のギヤ２７の噛み合い部分である接点Ｐで第１のギヤ２６に対して力Ｆが作用する。
そして、第２のギヤ２７をいずれの方向に回転させる場合でも、力Ｆの径方向の分力であるＦｘは、第２のギヤ２７が第１のギヤ２６を径方向に押圧する力として作用するので、回転軸１は軸受２の内周面の力Ｆｘが向く方向に付勢される。
【００１５】
従って、本実施の形態では、上記で説明したＦＧマグネット４に対向する吸引用ヨーク７の位置条件で意図的に発生させた回転軸１に作用する力Ｆ２と、モータＭの回転時に発生する径方向の分力Ｆｘの作用する方向が一致するように構成されているので、回転軸１により大きな力を作用させることが可能となる。
そして、この力Ｆ２とＦｘとの合力により、軸受２の内周面に対して回転軸１を確実に付勢することが可能となり、この力が作用する方向における軸受２と回転軸１との間のクリアランス（軸ガタ）を無くすことにより、軸受内の回転軸１の径方向の振れを防ぎ、異音の発生を抑えることができる。
【００１６】
次に、本願発明の第２の実施の形態を図５を参照して説明する。
図５は、第２の実施の形態におけるモータＭと第２のギヤ２７を軸方向から見た平面図である。
尚、第２の実施の形態は、第１の実施の形態の吸引用ヨーク７の形状を変形したものであり、同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図５に示された吸引用ヨーク３７は、リング中心から１８０度以上の部分を切り欠いた半リング形状であり、鉄などの磁性材料により形成されている。そして、この吸引用ヨーク３７は、ＦＧマグネット４のリング中心と同心となる位置で、このＦＧマグネット４と軸方向に対向するようにブラケットＢに設けられている。
【００１７】
また、吸引用ヨーク３７のブラケットＢ上の搭載位置は、接点Ｐと回転軸１の中心を通るＸ軸とこの吸引用ヨーク３７を二等分する直線が重なり、Ｘ軸に回転軸１の中心で直角に交わるＹ軸を基準に第２のギヤの反対側に位置するようにブラケットＢに設けられている。
以上のように各部を構成すれば、第１の実施の形態で説明した効果に加え、吸引用ヨークがＦＧマグネットと同類の形状である半リング形状で、吸引用ヨークのリング中心とＦＧマグネットのリング中心が一致するように位置しているので、吸引用ヨークは多くの面をＦＧマグネットに対して対向することができ、大きな吸引力を生み出すことができる。
【００１８】
次に、本願発明の第３の実施の形態を図６を参照して説明する。
尚、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の軸方向に着磁されたＦＧマグネット４の代わりに、径方向に着磁されたＦＧマグネット１４を採用したもので、これに対応するための吸引用ヨークの変形例を示すものであり、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図６は、ブラケットＢに固定されているモータＭの平面図（一部断面）を示す図である。この回転軸１には、この回転軸と共に回転するように、中央に設けられた透孔１３ｈに回転軸１を貫通させて円盤形状のヨーク１３が固着されている。そして、このヨーク１３のブラケットＢ側の表面には、リング形状のＦＧマグネット１４が接着等により固定されている。
【００１９】
このＦＧマグネット１４は、図６（ロ）に示されているように、径方向に着磁された複数の磁極を有し、Ｎ極、Ｓ極が交互に円環状に配されているものであり、この磁極の配列により形成される円環の中心と回転軸１が一致する位置関係となっている。
そして、このＦＧマグネット１４の径方向に対向する位置には、プリント基板５に載置された磁気センサー１６が設けられている。この磁気センサー１６は、コイルやホール素子などが用いられる。
尚、本実施の形態で例示されているＦＧマグネット１４の着磁パターンは一例である。
【００２０】
また、ＦＧマグネット１４に対して径方向に対向する部位を有する吸引用ヨーク１７が設けられている。この吸引用ヨーク１７は、板状の磁性材を直角に曲げ加工したものであり、第１の実施の形態の吸引用ヨークと同様な位置条件でブラケットＢに接着やネジ止め等により設けられている。
以上のように各部を構成したモータをギヤードアクチュエータの駆動源として使用すれば、径方向に着磁されているＦＧマグネットを使用したギヤードアクチュエータに対しても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００２１】
次に、本願発明の第４の実施の形態を図７を参照して説明する。
尚、第４の実施の形態は、第１の実施の形態におけるブラケットＢを鉄などの磁性材料で構成したものであり、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図７の各図は、ブラケットＢに固定されているモータＭの平面図（一部断面）を示す図である。モータＭの回転軸１にはヨーク３が設けられており、このヨークには複数磁極着磁されたＦＧマグネットが取り付けられている。
【００２２】
図７（イ）を参照すると、モータＭをハウジングＨに固定するブラケットＢ２は、鉄などの磁性材料により形成されており、軸方向に着磁されているＦＧマグネット４と軸方向に対向するように、プレス加工などにより軸方向に凸部Ｔが形成されている。
また、図７（ロ）を参照すると、磁性材料により形成されているブラケットＢ３の一部を軸方向に切り起こすことにより、径方向に着磁されているＦＧマグネット１４と径方向に向かい合う切り起し部Ｋが形成されている。
これら凸部Ｔと切り起し部Ｋのブラケット上の位置及び形状は、第１の実施の形態の吸引用ヨークと同様な条件である。
【００２３】
以上のように各部を構成すれば、ＦＧマグネットを吸引するための吸引用ヨークを磁性材料により形成されているブラケットの一部を変形することにより構成し、ＦＧマグネットに対向させているので、第１の実施の形態でと同様な効果を得ることができる。
また、ブラケットに新たにＦＧマグネットを吸引するための吸引用ヨークを追加する必要が無いので、部品点数を増やすことなく、上述の効果を得ることができる。
【００２４】
尚、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、主旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施可能である。
例えば各実施の形態では、モータＭの回転軸１にもうけられる第１のギヤ２６をウォームギアを用いて説明しているが、ピニオンギヤを用いても本発明は実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるギヤードアクチュエータの平面図
【図２】（イ）は、ブラケットＢに固定されている状態のモータＭの平面図（一部断面）（ロ）は、ＦＧマグネット４の着磁パターンの一例を示す平面図
【図３】図１に示されているモータＭと第２のギヤ２７を軸方向から見た平面図である。
【図４】モータ駆動時の第１のギヤ２６と第２のギヤの接点Ｐにおける第１のギヤ２６に作用する力を示す平面図（イ）第２のギヤが時計回りに回転する場合（ロ）第２のギヤが反時計回りに回転する場合
【図５】第２の実施の形態におけるモータＭと第２のギヤ２７を軸方向から見た平面図
【図６】（イ）は、第３の実施の形態におけるブラケットＢに固定されている状態のモータＭの平面図（一部断面）（ロ）は、第３の実施の形態でのＦＧマグネット４の着磁パターンの一例を示す平面図
【図７】第４の実施の形態を示す平面図
【符号の説明】
【００２６】
Ｍ  モータ
Ｂ  ブラケット
Ａ  ギヤードアクチュエータ
１  回転軸
２  軸受
４  １４  ＦＧマグネット
６  １６  磁気センサー
７  １７  ３７  吸引用ヨーク
【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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