(57)【要約】【課題】自励振動ノイズを発生させず、かつ、部品点数が少なくて構造がシンプルなフューエルリッド用アクチュエータを実現する。【解決手段】アクチュエータ１Ａは、ケース２と、ケース２に収容され、該ケース２に対して移動可能な永久磁石２１，２２と、ケース２に収容され、該ケース２に対して移動不能な電磁石３０と、ケース２に対して移動可能であって、フューエルリッドを施錠するロック位置と、フューエルリッドを解錠するアンロック位置と、に往復駆動されるロッド３と、を有する。電磁石３０に通電して永久磁石２１，２２を第１方向に移動させると、ロッド３がアンロック位置からロック位置に駆動され、電磁石３０に対する通電方向を逆転させて永久磁石２１，２２を第１方向と反対の第２方向に移動させると、ロッド３がロック位置からアンロック位置に駆動される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースに収容され、該ケースに対して移動可能な永久磁石と、
前記ケースに収容され、該ケースに対して移動不能な電磁石と、
前記ケースに対して移動可能であって、フューエルリッドを施錠するロック位置と、前記フューエルリッドを解錠するアンロック位置と、に往復駆動されるロッドと、を有し、
前記電磁石に通電して前記永久磁石を第１方向に移動させると、前記ロッドが前記アンロック位置から前記ロック位置に駆動され、
前記電磁石に対する通電方向を逆転させて前記永久磁石を前記第１方向と反対の第２方向に移動させると、前記ロッドが前記ロック位置から前記アンロック位置に駆動される、
フューエルリッド用アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のフューエルリッド用アクチュエータにおいて、
２つの前記永久磁石と、
前記２つの永久磁石の間に配置された１つの前記電磁石と、を有し、
前記２つの永久磁石および前記１つの電磁石は、同軸上に配置されている、
フューエルリッド用アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１に記載のフューエルリッド用アクチュエータにおいて、
２つの前記電磁石と、
前記２つの電磁石の間に配置された１つの前記永久磁石と、を有し、
前記２つの電磁石および前記１つの永久磁石は、同軸上に配置されている、
フューエルリッド用アクチュエータ。
【請求項４】
請求項２に記載のフューエルリッド用アクチュエータにおいて、
前記ケース内に、該ケースに対して移動可能であって、前記電磁石を挟んで対向する前方側壁および後方側壁を備える内ケースが設けられ、
前記２つの永久磁石の一方は前記前方側壁に内蔵され、前記２つの永久磁石の他方は前記後方側壁に内蔵され、
前記ロッドの一端は前記前方側壁に結合されている、
フューエルリッド用アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載のフューエルリッド用アクチュエータにおいて、
前記内ケースの前記後方側壁から延びて前記ケースの外に突出する操作部を有する、
フューエルリッド用アクチュエータ。
【請求項６】
請求項３に記載のフューエルリッド用アクチュエータにおいて、
前記ケースに対して移動可能であって、前記電磁石および永久磁石を貫通する支持部を有し、
前記支持部の一端は前記ケース内において前記ロッドに結合され、前記支持部の他の一端は前記ケースの外に突出している、
フューエルリッド用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の給油口の蓋であるフューエルリッドに用いられるアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ブラシモータ，ウォーム軸，セクタギヤ，戻しバネ，出力ロッドなどを備えるフューエルリッド用アクチュエータが記載されている。このフューエルリッド用アクチュエータでは、ウォーム軸がモータのアーマチュア軸に結合され、セクタギヤがフォーム軸に噛み合わされ、出力ロッドがセクタギヤに係合されている。さらに、出力ロッドは軸方向に直線移動可能に支持されており、ブラシモータへの通電が行われていない通常時は、戻しばねの付勢によって出力ロッドがロック位置に保持される。一方、ブラシモータへ通電が行われると、セクタギヤが回動し、出力ロッドが戻しばねの付勢に抗してアンロック位置に移動する。その後、ブラシモータへの通電が停止されると、出力ロッドは戻しばねの付勢によってロック位置に復帰する。
【０００３】
ロック位置にある出力ロッドは、フューエルリッドに設けられている穴と係合し、フューエルリッドをロック状態にする。一方、出力ロッドがロック位置からアンロック位置に移動すると、出力ロッドとフューエルリッドに設けられている穴との係合が解除され、フューエルリッドがロック状態からアンロック状態に移行する。
【０００４】
このように、特許文献１に記載されているフューエルリッド用アクチュエータは、モータ（ブラシモータ）と弾性体（戻しばね）の２つの駆動源を備えており、出力ロッドをロック位置からアンロック位置に移動させる際にはモータを利用し、出力ロッドをアンロック位置からロック位置に移動させる際には弾性体を利用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６５２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モータを駆動源とするフューエルリッド用アクチュエータでは、モータの自励振動によるノイズ（以下「自励振動ノイズ」と呼ぶ。）が発生する。近年、多くの車両では、車両の外から遠隔操作によってドアをロック状態からアンロック状態に、またはアンロック状態からロック状態に切り替えることができる。このような車両では、遠隔操作によって車両のドアをアンロック状態からロック状態にすると、これと同時にフューエルリッドもアンロック状態からロック状態にされることがある。このような車両にモータを駆動源とするフューエルリッド用アクチュエータが搭載されていると、ドアおよびフューエルリッドがアンロック状態からロック状態に切り替えられた後に、フューエルリッド用アクチュエータの駆動源であるモータの自励振動ノイズが発生する。このため、操作者には、ドアおよびフューエルリッドがアンロック状態からロック状態に切り替わる際の動作音が静まった後に自励振動ノイズが聞こえ、不快感を覚えたり、ドアやフューエルリッドがアンロック状態からロック状態に正常に切り替わらなかったと誤解したりする。
【０００７】
また、モータを駆動源とするフューエルリッド用アクチュエータでは、アーマチュア軸の回転運動を直線運動に変換するための変換機構（ギヤ）が必要になるので、部品点数が多く構造が複雑であり、モータと弾性体の２つの駆動源を備えるフューエルリッド用アクチュエータでは部品点数がさらに増加し、構造もさらに複雑であった。
【０００８】
加えて、モータと弾性体の２つの駆動源を備えるフューエルリッド用アクチュエータでは、モータを駆動源とする動作を遠隔操作したり、他の機構の動作に連動させたりすることはできても、弾性体を駆動源とする動作を遠隔操作したり、他の機構の動作に連動させたりすることはできない。
【０００９】
本発明の目的は、自励振動ノイズを発生させず、かつ、部品点数が少なくて構造がシンプルなフューエルリッド用アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のフューエルリッド用アクチュエータは、ケースと、前記ケースに収容され、該ケースに対して移動可能な永久磁石と、前記ケースに収容され、該ケースに対して移動不能な電磁石と、前記ケースに対して移動可能であって、フューエルリッドを施錠するロック位置と、前記フューエルリッドを解錠するアンロック位置と、に往復駆動されるロッドと、を有する。前記電磁石に通電して前記永久磁石を第１方向に移動させると、前記ロッドが前記アンロック位置から前記ロック位置に駆動され、前記電磁石に対する通電方向を逆転させて前記永久磁石を前記第１方向と反対の第２方向に移動させると、前記ロッドが前記ロック位置から前記アンロック位置に駆動される。
【００１１】
本発明の一態様では、フューエルリッド用アクチュエータは、２つの前記永久磁石と、前記２つの永久磁石の間に配置された１つの前記電磁石と、を有し、前記２つの永久磁石および前記１つの電磁石は同軸上に配置される。
【００１２】
本発明の他の一態様では、フューエルリッド用アクチュエータは、２つの前記電磁石と、前記２つの電磁石の間に配置された１つの前記永久磁石と、を有し、前記２つの電磁石および前記１つの永久磁石は、同軸上に配置される。
【００１３】
本発明の他の一態様では、前記ケース内に、該ケースに対して移動可能であって、前記電磁石を挟んで対向する前方側壁および後方側壁を備える内ケースが設けられ、前記２つの永久磁石の一方は前記前方側壁に内蔵され、前記２つの永久磁石の他方は前記後方側壁に内蔵され、前記ロッドの一端は前記前方側壁に結合される。
【００１４】
本発明の他の一態様では、前記内ケースの前記後方側壁から延びて前記ケースの外に突出する操作部が設けられる。
【００１５】
本発明の他の一態様では、前記ケースに対して移動可能であって、前記電磁石および永久磁石を貫通する支持部が設けられ、前記支持部の一端は前記ケース内において前記ロッドに結合され、前記支持部の他の一端は前記ケースの外に突出する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、自励振動ノイズを発生させず、かつ、部品点数が少なくて構造がシンプルなフューエルリッド用アクチュエータが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係るフューエルリッド用アクチュエータの外観を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るフューエルリッド用アクチュエータの内部構造を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るフューエルリッド用アクチュエータの内部構造を示す他の図である。
【図４】第２実施形態に係るフューエルリッド用アクチュエータの内部構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明が適用されたフューエルリッド用アクチュエータ（以下「アクチュエータ」と略称する。）の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示されるように、本実施形態に係るアクチュエータ１Ａは、合成樹脂によって形成されたケース２と、ケース２の前面２ａから突出するロッド３と、ケース２の背面２ｂから突出する操作部４と、を有する。ケース２は、互いに尽き合われたロアケース５とアッパケース６とから構成されており、内部には収容空間が設けられている。また、ロッド３および操作部４は、軸方向に移動可能である。
【００１９】
アクチュエータ１Ａは、自動車等の車両の給油口の近傍に取り付けられ、給油口の蓋であるフューエルリッドを施錠および解錠する。より具体的には、アクチュエータ１Ａは、給油口近傍のボディパネルと内張りとの間の空間に設置される。このとき、ロッド３の先端はボディパネルを貫通してボディパネルの外に突出する。一方、フューエルリッドは、給油口近傍にヒンジによって回動可能に設けられる。フューエルリッドの内面には当接部が設けられ、当接部には係合部（本実施形態では「係合穴」）が設けられる。
【００２０】
図１に示されるロッド３はケース２に対して移動可能であって、ケース２に対する突出長（Ｌ）が相対的に長い「ロック位置」と、ケース２に対する突出長（Ｌ）が相対的に短い「アンロック位置」と、に往復駆動される。ロッド３がアンロック位置からロック位置に移動すると、該ロッド３の先端がフューエルリッドの当接部に設けられている係合穴に挿入され、フューエルリッドの回動が規制される。つまり、フューエルリッドが施錠され、ロック状態になる。一方、ロッド３がロック位置からアンロック位置に移動すると、フューエルリッドの当接部に設けられている係合穴に挿入されていたロッド３の先端が係合穴から抜去され、フューエルリッドの回動規制が解除される。つまり、フューエルリッドが解錠され、アンロック状態になる。このように、ロッド３の「ロック位置」とはフューエルリッドを施錠する位置であり、ロッド３の「アンロック位置」とはフューエルリッドを解錠する位置である。なお、ロッド３の先端には、フューエルリッドが閉じられる際に、該フューエルリッドの当接部が当接するテーパ面３ａが形成されている。
【００２１】
図２，図３を参照する。図２に示されるロッド３はロック位置にあり、図３に示されるロッド３はアンロック位置にある。ケース２の内部には、合成樹脂によって形成された内ケース１０と、２つの永久磁石２１，２２と、１つの電磁石３０と、が設けられている。永久磁石２１，２２および電磁石３０は、同軸上に配置されており、電磁石３０は２つの永久磁石２１，２２の間に位置している。
【００２２】
内ケース１０はケース２に対して移動可能であって、電磁石３０を挟んで対向する前方側壁１１および後方側壁１２を備えている。２つの永久磁石２１，２２の一方は内ケース１０の前方側壁１１に内蔵され、２つの永久磁石２１，２２の他方は内ケース１０の後方側壁１２に内蔵されている。以下の説明では、前方側壁１１に内蔵されている永久磁石２１を「第１永久磁石２１」、後方側壁１２に内蔵されている永久磁石２２を「第２永久磁石２２」と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。ケース２に対して移動可能な内ケース１０によって保持されている第１永久磁石２１および第２永久磁石２２は、内ケース１０と一緒にケース２内を移動する。
【００２３】
電磁石３０は、鉄心３１と、鉄心３１の周囲に設けられたソレノイドコイル３２と、を備えており、ソレノイドコイル３２に対する通電方向の切り換えによって磁極の向きが変化する。電磁石３０は内ケース１０の前方側壁１１と後方側壁１２との間に配置されており、内ケース１０によって囲まれている。なお、電磁石３０はケース２に対して移動不能である。
【００２４】
つまり、ケース２内には、該ケース２に対して移動可能な内ケース１０，第１永久磁石２１および第２永久磁石２２と、該ケース２に対して移動不能な電磁石３０と、が収容されている。
【００２５】
ロッド３の一端（後端）は、内ケース１０の前方側壁１１に結合されている。具体的には、前方側壁１１の表面に形成された係合凸部１３とロッド３の外周面に形成された係合凹部７とが互いに係合している。つまり、内ケース１０とロッド３とは一体化されている。また、内ケース１０には、後方側壁１２の表面から延びる操作部４が一体成形されている。操作部４はロッド３と同様の円柱形状を有しており、ロッド３と同軸である。操作部４の一端側は、ケース２の背面２ｂに形成されている貫通孔を通してケース２の外（後方に）に突出している。
【００２６】
ケース２の下部には不図示のコネクタが挿抜されるスロット１５が設けられており、スロット１５内には接続端子１５ａが設けられている。言い換えれば、ケース２の下部には雌型コネクタが設けられている。スロット１５にコネクタが挿入されると、接続端子１５ａを介して電磁石３０と不図示の電源とが電気的に接続される。
【００２７】
次に、アクチュエータ１Ａの動作について説明する。図３に示されている電磁石３０（ソレノイドコイル３２）に対して所定方向に通電すると、電磁石３０と第１永久磁石２１との間に反発力が生じると同時に、電磁石３０と第２永久磁石２２との間に吸引力が生じる。すると、永久磁石２１，２２を含む内ケース１０が第１方向（図３の紙面右方向）に移動し、内ケース１０と一体化されているロッド３も第１方向に移動する。つまり、ロッド３がケース２からさらに突出する。この結果、ロッド３が図３に示されるアンロック位置から図２に示されるロック位置に移動し、フューエルリッドが施錠される。具体的には、ロッド３のケース２に対する突出長（Ｌ）が増大し、ロッド３の先端がフューエルリッドの係合穴に挿入される。
【００２８】
一方、図２に示されている電磁石３０（ソレノイドコイル３２）に対して所定方向（ロッド３をアンロック位置からロック位置に移動させるときの通電方向に対して逆転した方向）に通電すると、電磁石３０と第１永久磁石２１との間に吸引力が生じると同時に、電磁石３０と第２永久磁石２２との間に反発力が生じる。よって、永久磁石２１，２２を含む内ケース１０が第１方向と反対の第２方向（図２の紙面左方向）に移動し、内ケース１０と一体化されているロッド３も第２方向に移動する。つまり、ロッド３がケース２内に引き込まれる。この結果、ロッド３が図２に示されるロック位置から図３に示されるアンロック位置に移動し、フューエルリッドが解錠される。具体的には、ロッド３のケース２に対する突出長（Ｌ）が減少し、ロッド３の先端がフューエルリッドの係合穴から抜去される。
【００２９】
図２，図３に示されるように、電磁石３０（ソレノイドコイル３２）の両端には、内ケース１０の前方側壁１１や後方側壁１２が衝突した際の衝撃や音を緩和させる緩衝部材３３がそれぞれ設けられている。
【００３０】
なお、何らかの原因により、電磁石３０への通電によってロッド３を上記のように移動させることができなくなった場合には、ケース２の背面２ｂから突出している操作部４の端部を摘まんで該操作部４を押したり、引いたりしてロッド３を移動させることができる。よって、トランクルーム内や荷室内から操作部４にアクセス可能となるように、アクチュエータ１Ａを設置することが好ましい。
【００３１】
アクチュエータ１Ａは、ドアロックを遠隔操作可能な車両に搭載される。この場合、ドアロックを操作するためのアクチュエータ（以下「ドア用アクチュエータ」と呼ぶ。）とフューエルリッドを操作するためのアクチュエータ１Ａとを連動させることができる。具体的には、ドア用アクチュエータによってドアロックが施錠されると、アクチュエータ１Ａによってフューエルリッドが同時に施錠され、ドア用アクチュエータによってドアロックが解錠されると、アクチュエータ１Ａによってフューエルリッドが同時に解錠されるように、２つのアクチュエータを連動させることができる。
【００３２】
アクチュエータ１Ａは、永久磁石２１，２２および電磁石３０から構成される磁石ユニットを駆動源としており、モータを駆動源としていない。また、上記磁石ユニット以外の駆動源や運動方向を変換するための変換機構を備えていない。よって、アクチュエータ１Ａは、自励振動ノイズを発生させず、また、部品点数が少なく構造もシンプルである。さらに、アクチュエータ１Ａは、ドアロックを遠隔操作可能な車両に搭載し、ドア用アクチュエータと連動させることができる。この場合、アクチュエータ１Ａは自励振動ノイズを発生させないので、ドアおよびフューエルリッドがアンロック状態からロック状態に切り替わる際の動作音が静まった後に自励振動ノイズが聞こえることがなく、操作者が不快感を覚えたり、ドアやフューエルリッドがアンロック状態からロック状態に正常に切り替わらなかったと誤解したりすることがない。
【００３３】
（第２実施形態）
以下、本発明が適用されたフューエルリッド用アクチュエータ（以下「アクチュエータ」と略称する。）の他の一例について図４を参照しながら詳細に説明する。もっとも、図４に示されるアクチュエータ１Ｂは、第１実施形態に係るアクチュエータ１Ａと同一の基本構造を有する。そこで、本実施形態に係るアクチュエータ１Ｂと第１実施形態に係るアクチュエータ１Ａとの相違点についてのみ説明し、同一の構成についての説明は省略する。なお、図１〜図３に示される構成と同一または実質的に同一の構成については、図４中において同一の符号を付してある。
【００３４】
図４に示されるように、本実施形態に係るアクチュエータ１Ｂは、２つの電磁石４１，４２と、これら２つの電磁石４１，４２の間に配置された１つの永久磁石４３と、を有する。つまり、アクチュエータ１Ｂは、同軸上に配置された電磁石４１，４２および永久磁石４３から構成される磁石ユニットを備えている。以下の説明では、電磁石４１を「第１電磁石４１」、電磁石４２を「第２電磁石４２」と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。
【００３５】
磁石ユニットを構成する第１電磁石４１，第２電磁石４２および永久磁石４３は、ケース２に対して移動可能なロッド状の支持部５０によって支持されている。具体的には、支持部５０は、第１電磁石４１，永久磁石４３および第２電磁石４２を図４の紙面右側から左側に向かってこの順で貫通しており、第１電磁石４１から突出している支持部５０の一端にロッド３が結合されており、第２電磁石４２から突出している支持部５０の他の一端がケース２の背面２ｂからケース２の外に突出している。但し、永久磁石４３は支持部５０に固定されている一方でケース２に固定されておらず、第１電磁石４１および第２電磁石４２は支持部５０に固定されていない一方でケース２に固定されている。
【００３６】
図４に示されているロッド３はロック位置にある。第１電磁石４１および第２電磁石４２に対して所定方向に通電すると、第１電磁石４１と永久磁石４３との間に反発力が生じると同時に、第２電磁石４２と永久磁石４３との間に吸引力が生じる。すると、支持部５０が永久磁石４３と一緒に第２方向（図４の紙面左方向）に移動し、支持部５０に結合されているロッド３も第２方向に移動する。つまり、ロッド３がケース２内に引き込まれる。この結果、ロッド３がロック位置からアンロック位置に移動し、フューエルリッドが解錠される。その後、第１電磁石４１および第２電磁石４２に対する通電方向を逆転させると、支持部５０が永久磁石４３と一緒に第１方向（図４の紙面右方向）に移動し、ロッド３がアンロック位置からロック位置に移動する。
【００３７】
なお、何らかの原因により、第１電磁石４１および第２電磁石４２への通電によってロッド３を上記のように移動させることができなくなった場合には、ケース２の背面２ｂから突出している支持部５０の端部を摘まんで該支持部５０を押したり、引いたりしてロッド３を移動させることができる。
【００３８】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本明細書では、ロッドの先端がフューエルリッドの内側に設けられている係合穴に挿抜されることで、フューエルリッドの施錠および解錠が行われる形態について説明した。しかし、フューエルリッドを施錠および解錠するための、フューエルリッドとロッドとの係合構造は上記構造に限られない。また、本発明が適用されたフューエルリッド用アクチュエータは、これが搭載されている車両の外から遠隔操作することも、車両内から操作することもできる。さらに、本発明が適用されたフューエルリッド用アクチュエータが搭載される車両は、ドアロックを遠隔操作可能な車両や、ドアとフューエルリッドの施錠および解錠が連動する車両に限られない。
【符号の説明】
【００３９】
１Ａ，１Ｂ    フューエルリッド用アクチュエータ（アクチュエータ）
２    ケース
２ａ    前面
２ｂ    背面
３    ロッド
３ａ    テーパ面
４    操作部
５    ロアケース
６    アッパケース
７    係合凹部
１０    内ケース
１１    前方側壁
１２    後方側壁
１３    係合凸部
１５    スロット
１５ａ    接続端子
２１    永久磁石（第１永久磁石）
２２    永久磁石（第２永久磁石）
３０    電磁石
３１    鉄心
３２    ソレノイドコイル
３３    緩衝部材
４１    電磁石（第１電磁石）
４２    電磁石（第２電磁石）
４３    永久磁石
５０    支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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