(57)【要約】【課題】低コスト化を図ることができるアクチュエータを提供する。【解決手段】ケーシング内の駆動部を、円筒状のコイルと内側のローターで構成し、ローター内にシャフト３２を挿通する。シャフト３２周面の雄ねじ４１をローター内面の雌ねじに螺合し、ローターの回転運動をシャフト３２の直線運動に変換する。シャフト３２の雄ねじ４１の終端部分に、雄ねじ４１のねじ谷６１の接線６２に対して起立する当接面６３を形成し、ローターの雌ねじのねじ山に当接可能とする。ねじ谷６１の接線６２に対する当接面６３の起立角度αを４５度以上に設定する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に応じた回転運動を直線運動に変換する構造を、シャフト周面に形成された雄ねじと、該雄ねじに螺合する雌ねじとからなる螺合構造で構成し、前記シャフトのケーシングからの突出量を制御するアクチュエータにおいて、
前記シャフトに形成された前記雄ねじの終端部分に、当該雄ねじのねじ谷の接線に対して起立して、前記雌ねじのねじ山に当接する当接面を形成し、前記接線に対する前記当接面の起立角度を４５度以上に設定したことを特徴とすることを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号に応じてシャフトを進退させるアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の自動変速機の内部には、図４に示すようなアクチュエータ１０１が配設されていた。
【０００３】
このアクチュエータ１０１のケーシング１１１内には、駆動部１１２が設けられており、該駆動部１１２は、コイル１１３と該コイル１１３内に配設されたローター１１４とにより構成されている。該ローター１１４は、ベアリング１１５，１１５を介して、前記ケーシング１１１に支持されており、その外周部には、永久磁石１１６が設けられている。これにより、当該ローター１１４は、前記コイル１１３からの磁力を受けて回転するように構成されている。
【０００４】
このローター１１４からは、シャフト１２１が延出しており、該シャフト１２１の基端部には、ローター１１４基端の雌ねじ１２２に螺合する雄ねじ１２３が形成されている。前記シャフト１２１の先端部側面には、平面部１２４が形成されており、ケーシング１１１の挿通穴１２５には、この平面部１２４に摺接する摺接部１２６が形成されている。これにより、前記シャフト１２１は、回転が規制されるように構成されており、前記コイル１１３への通電を制御することで、前記シャフト１２１をケーシング１１１から突出及び後退できるように構成されている。
【０００５】
前記シャフト１２１の先端部には、図５に示すように、前記雄ねじ１２３（図４参照）近傍にストパーピン１３１が突設されている。また、前記ロータ１１４の前記雌ねじ１２２の開口縁部には、図５の（ｂ）に示すように、突出部１３２が形成されており、該突出部１３２には、壁面１３３が形成されている。この壁面１３３には、前記シャフト１２１を前記雌ねじ１２２に沿って螺入した際に、当該シャフト１２１に突設されたストッパーピン１３１が当接するように構成されており、シャフト１２１の移動を規制できるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなアクチュエータ１０１にあっては、シャフト１２１の外周面に旋削加工を施して雄ねじ１２３を形成する為、図６に示すように、ねじ切り終わる部分に、インボリュート曲線に沿った不完全ねじ部１４１が形成されている。この不完全ねじ部１４１は、ねじ谷１４２の接線１４３に対する起立角が４５度未満の角度βに設定されているため、当該シャフト１２１の突出基準位置まで後退させた全縮状態では、前記不完全ねじ部１４１がロータ１１４の雌ねじ１２２に噛み込んでしまう。
【０００７】
これを防止する為に、前述のように前記ロータ１１４の雌ねじ１２２近傍に突出部１３２を形成し、かつ前記シャフト１２１に前記突出部１３２の壁面１３３に当接するストッパーピン１３１を突設してシャフト１２１の移動規制を行う必要があった。これにより、部品点数増及び組み立て工数増を招き、低コスト化の阻害要因となっていた。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、低コスト化を図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ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明のアクチュエータにあっては、入力信号に応じた回転運動を直線運動に変換する構造を、シャフト周面に形成された雄ねじと、該雄ねじに螺合する雌ねじとからなる螺合構造で構成し、前記シャフトのケーシングからの突出量を制御するアクチュエータにおいて、前記シャフトに形成された前記雄ねじの終端部分に、当該雄ねじのねじ谷の接線に対して起立して、前記雌ねじのねじ山に当接する当接面を形成し、前記接線に対する前記当接面の起立角度を４５度以上に設定した。
【００１０】
すなわち、シャフトに形成された雄ねじの終端部分には、当該雄ねじのねじ谷の接線に対して起立し、雄ねじが螺合する雌ねじのねじ山に当接する当接面が形成されているので、前記当接面が前記雌ねじのねじ山に当接することで、前記シャフトの移動範囲が規制される。
【００１１】
このとき、前記当接面は、前記接線に対する起立角度が４５度以上に設定されている。このため、ねじ終端部分に、前記接線に対して４５度未満の角度を成すインボリュート曲線に沿った不完全ねじ部が形成されてしまう従来のように、ねじ終端部分が雌ねじに噛み込むといった不具合が解消される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるアクチュエータ１を示す断面図であり、該アクチュエータ１は、自動車の自動変速機の内部に配設され、自動変速機内の油圧の制御に利用されている。
【００１３】
このアクチュエータ１は、金属がプレス成形されてなるケーシング１１を備えており、該ケーシング１１は有底筒状に形成されている。該ケーシング１１内には、駆動部１２が設けられており、該駆動部１２は、ウエーブワッシャ１３で付勢された状態でケーシング１１内に内嵌された円筒状のコイル１４と、該コイル１４の内側に配設されたローター１５とによって構成されている。前記ケーシング１１の側部からは、コネクタ接続部１６が突設されており、前記コイル１４は、このコネクタ接続部１６の電極１７に接続されている。
【００１４】
前記ローター１５は、前部ベアリング２１及び後部ベアリング２２を介して、前記ケーシング１１に回動自在に支持されており、その外周部には、永久磁石２３が外嵌した状態で設けられている。これにより、前記コネクタ接続部１６の電極１７から供給される入力信号に応じて前記コイル１４から発生する磁力を可変し、前記永久磁石２３を備えた前記ローター１５を回転制御できるように構成されている。
【００１５】
このローター１５の中心部には、中空部３１が形成されており、該中空部３１には、シャフト３２が挿通されている。前記ケーシング１１の前端を閉鎖する閉鎖部材３３には、前記シャフト３２の前端部が挿通する前部挿通孔３４が開設されており、前記ケーシング１１の後部に形成された突出部３５の端面にも、前記シャフト３２の後端部が挿通する後部挿通孔３６が設けられている。これにより、前記シャフト３２の前端部及び後端部は、これら挿通孔３４，３６を介して、ケーシング１１から突出するように構成されている。
【００１６】
前記シャフト３２の中心部を境とした後部側の周面には、二条ねじからなる雄ねじ４１が形成されており、前記ローター１５の後端部の内側面には、前記雄ねじ４１に螺合する二条ねじからなる雌ねじ４２が形成されている。これにより、前記ローター１５の回転運動を直線運動に変換する構造が、前記シャフト３２周面の雄ねじ４１と、該雄ねじ４１に螺合するローター１５の雌ねじ４２とからなる螺合構造によって構成されている。
【００１７】
また、前記シャフト３２の中心部を境とした前部側の周面には、円柱の一部が欠損されてなる平面部５１が形成されており、当該シャフト３２が挿通する前部挿通孔３４はＤ字状に形成され、前記平面部５１に摺接する摺接部５２が形成されている。これにより、前記シャフト３２は、回転が規制されてるとともに、軸方向への移動が許容されており、前記ローター１５の回転に応じて、ケーシング１１からの突出量が制御されるようにに構成されている。
【００１８】
前記シャフト３２に形成された前記雄ねじ４１の終端部分には、図２（シャフト３２の要部を示す模式図）及び図３に示すように、当該雄ねじ４１の一方のねじ谷６１の接線６２に対して起立する当接面６３が形成されており、この当接面６３は、当該雄ねじ４１を前記ローター１５の雌ねじ４２に螺入し、図１中の矢示ａ側に示したように、シャフト３２の突出基準位置まで後退させた全縮状態において、前記雌ねじ４２のねじ山（図示省略）に当接するように構成されている。この当接面６３は、図３に示したように、前記ねじ谷６１より斜めに隆起した終端部６４に形成されており、前記当接面６３は、前記ねじ谷６１の前記接線６２に対する起立角度αが４５度以上となるように設定されている。
【００１９】
すなわち、前記雄ねじ４１のねじ谷６１は、前記シャフト３２を回転させながら旋削加工する際に、その終端部分においてシャフト３２の回転速度を減速し、かつシャフト３２から旋削歯を引き離して形成する方法が、その一例として挙げられる。
【００２０】
以上の構成にかかる本実施の形態において、シャフト３２に形成された雄ねじ４１の終端部分に、当該雄ねじ４１のねじ谷６１の接線６２に対して起立し、ローター１５の雌ねじ４２のねじ山に当接する当接面６３が形成されており、前記当接面６３が前記雌ねじ４２のねじ山に当接することで、前記シャフト３２の先端部がケーシング１１内へ後退する際に、その移動範囲を規制することができる。
【００２１】
このとき、前記当接面６３は、前記接線６２に対する起立角度αが４５度以上に設定されている。このため、ねじ終端部分に、前記接線６２に対して４５度未満の角度を成すインボリュート曲線に沿った不完全ねじ部が形成されてしまう従来のように、ねじ終端部分が、ローター１５の雌ねじ４２に噛み込むといった不具合を確実に解消することができる。
【００２２】
したがって、従来のように、シャフト３２にストッパーピンを設け、かつローター１５の雌ねじ４２近傍に前記ストッパーピンが当接する突出部を設ける必要が無く、部品点数を削減することができるとともに、組み立て工数を減少することができる。これにより、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
なお、前記当接面６３の前記接線６２に対する起立角度αは、４５度以上であれば大きい程良いが、異なる起立角度αに設定された複数のシャフト３２，・・・を用意し、各シャフト３２，・・・でローター１５の雌ねじ４２への噛み込みの実験を実施した。その結果、前記起立角度αは、４５度から９０度の範囲内に設定することが望ましいことが明らかになった。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のアクチュエータにあっては、シャフトに形成された雄ねじの終端部分に、当該雄ねじのねじ谷の接線に対して起立し、雄ねじが螺合する雌ねじのねじ山に当接する当接面が形成され、前記当接面が前記雌ねじのねじ山に当接することで、前記シャフトの移動範囲を規制することができる。
【００２５】
このとき、前記当接面は、前記接線に対する起立角度が４５度以上に設定されている。このため、ねじ終端部分に、前記接線に対して４５度未満の角度を成すインボリュート曲線に沿った不完全ねじ部が形成される従来のように、ねじ終端部分が雌ねじに噛み込むといった不具合を確実に解消することができる。
【００２６】
したがって、従来のように、シャフトにストッパーピンを設け、かつ雌ねじ近傍に、前記ストッパーピンが当接する突出部を設ける必要が無く、部品点数を削減することができるとともに、組み立て工数を減少することができる。これにより、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】同実施の形態のシャフトを示す要部の模式図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿ったシャフトの要部断面図である。
【図４】従来のアクチュエータを示す断面図である。
【図５】（ａ）は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は同従来例のシャフトの要部を示す拡大図である。
【図６】同従来例におけるシャフトの要部断面図である。
【符号の説明】
１　　　アクチュエータ
１１　　　ケーシング
３２　　　シャフト
４１　　　雄ねじ
４２　　　雌ねじ
６１　　　ねじ谷
６２　　　接線
６３　　　当接面
６４　　　終端部
α　　　起立角度
【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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