(57)【要約】【課題】  部品や組立の寸法公差の精度を高めることなく回転軸のスラスト方向の衝撃打音が低減できるアクチュエータを提供する。【解決手段】  ケース１０と、ケース１０内に設けられウォーム２６が回転軸２１に固着されたモータ２０と、ウォーム２６と歯合するギヤ３０とを備えるアクチュエータ１である。ケース１０内には、モータ２０の回転軸２１の先端側に、回転軸２１のスラスト移動を制限するスラスト受部１３が配置され、ケース１０とモータ２０にはそれぞれ、モータ２０を回転軸２１の軸方向における位置を調整して固定できる固定手段が設けられる。固定手段は、モータ２０に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された突条形状もしくは溝形状からなるモータ側固定手段と、モータ側固定手段に嵌合するものであってケース１０内に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された溝形状もしくは突条形状からなるケース側固定手段とからなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケース内に設けられウォームが回転軸に固着されたモータと、前記ウォームと歯合するギヤとを備えるアクチュエータであって、
前記ケース内には、前記モータの回転軸の先端側に、前記回転軸のスラスト移動を制限するスラスト受部が配置され、
前記ケースと前記モータにはそれぞれ、前記モータを前記回転軸の軸方向における位置を調整して固定できる固定手段が設けられ、
前記固定手段は、前記モータに設けられ前記回転軸の軸方向に形成された突条形状もしくは溝形状からなるモータ側固定手段と、前記モータ側固定手段に嵌合するものであって前記ケース内に設けられ前記回転軸の軸方向に形成された溝形状もしくは突条形状からなるケース側固定手段とからなることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記モータ側固定手段は、前記モータのモータケースに設けら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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに関し、特に、自動車用空調装置内に取り付けられた各ドアを開閉制御するアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、図９に示すように、下ケース１０１のモータ収容凹部にモータ１０２を載置し、その回転軸の先端（一端）１０３にウォーム１０４を固着してなるアクチュエータが開示されている。このウォーム１０４は第１減速ギヤ１０５に歯合され、第１減速ギヤ１０５に歯合する第２減速ギヤ１０６は出力ギヤ（出力軸）１０７に歯合されている。そして、回転軸の先端１０３側には、回転軸の軸方向の移動を制限するスラスト受部１０８が下ケース１０１に設けられ、回転軸の先端１０３とスラスト受部１０８との間には、隙間が設けられている。
【０００３】
この隙間は、例えば、回転軸の長さ方向の寸法公差や、下ケースにおけるスラスト受部の位置の寸法公差や、下ケースとモータの組立の寸法公差が最大になった場合であっても、回転軸がスラスト受部により押圧されないように設定されている。すなわち、上述の部品や組立の寸法公差が最大の場合であっても回転軸の先端はスラスト受部と隙間を持つように設定される。このようにすると回転軸の先端はスラスト受部により押圧されず、モータ回転時、回転軸の他端を受けるモータ内のスラストプレートの耐久性の低下が低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３５５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の部品や組立の寸法公差によっては隙間が大きくなり、ウォームがモータから突出する方向に回転し始める際、回転軸がスラスト移動して、回転軸の先端がスラスト受部に衝突することによって大きな打音が発生してしまう。また、回転軸がモータから突出する方向に回転中に出力軸の負荷がなくなったり、あるいは、回転軸が逆回転したりすると、回転軸がスラスト移動して、回転軸の他端がモータ内のスラストプレートに衝突することによっても大きな打音が発生してしまう。
そこで、上述の部品や組立の寸法公差の精度を高め回転軸の先端とスラスト受部の隙間を小さく設定すれば打音は低減できるが、部品の製造コストが高くなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、部品や組立の寸法公差の精度を高めることなく打音の低減ができるアクチュエータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成すべく成された本発明の請求項１のアクチュエータは、
ケースと、前記ケース内に設けられウォームが回転軸に固着されたモータと、前記ウォームと歯合するギヤとを備えるアクチュエータであって、
前記ケース内には、前記モータの回転軸の先端側に、前記回転軸のスラスト移動を制限するスラスト受部が配置され、
前記ケースと前記モータにはそれぞれ、前記モータを前記回転軸の軸方向における位置を調整して固定できる固定手段が設けられ、
前記固定手段は、前記モータに設けられ前記回転軸の軸方向に形成された突条形状もしくは溝形状からなるモータ側固定手段と、前記モータ側固定手段に嵌合するものであって前記ケース内に設けられ前記回転軸の軸方向に形成された溝形状もしくは突条形状からなるケース側固定手段とからなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２のアクチュエータは、請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記モータ側固定手段は、前記モータのモータケースに設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ケースとモータにはそれぞれ、モータを回転軸の軸方向における位置を調整して固定できる固定手段が設けられるため、部品や組立の寸法公差の精度を高めることなく回転軸のスラスト移動を抑えることができ打音の低減ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクチュエータの完成品の平面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ａ−Ａの断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る下ケースの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｂ−Ｂの断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータの正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るアクチュエータのモータ保持部の第１変形例およびそのモータ保持部を固定する下ケースの溝形状を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係るアクチュエータのモータ保持部の第２変形例およびそのモータ保持部を固定する下ケースの溝形状を示す。
【図７】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータの変形例の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の一実施形態に係り、変形例のウォームを有するモータを組み込んだ状態のアクチュエータの上ケースを除いた平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｃ−Ｃの断面図である。
【図９】従来のアクチュエータの上ケースを除いた平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るアクチュエータ１について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ１の完成品の平面図である。図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータの上ケースを除いた平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の切断線Ａ−Ａの断面図である。図３（ａ）は、本発明の一実施形態に係る下ケースの平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の切断線Ｂ−Ｂの断面図である。図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータの正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の側面図である。
本実施形態のアクチュエータ１は、図２に示すように、ケース１０、モータ２０、ギヤ３０を有する。
【００１３】
ケース１０は、モータ２０及びギヤ３０を収容するためのものである。ケース１０の具体的な構成例として、樹脂材料の上ケース１１と下ケース１２に有する収容凹部の開口が対向するように組み付けられ、上ケース１１と下ケース１２との間に形成される収容凹部には、モータ２０及びギヤ３０が収容される。
【００１４】
そして、下ケース１２内には、モータ２０の回転軸の先端２２に対向するようにスラスト受部１３が設けられている。このスラスト受部１３は、平面を有する受板であり下ケース１２と一体に成形され、回転軸２１がモータ２０から突出方向に移動する際、回転軸２１のスラスト移動の制限をする。
【００１５】
モータ２０は、ブラシ付モータから構成され、有底円筒状のモータケース２４と、モータケース２４の開口端を塞ぐモータケース蓋２５と、モータケース２４とモータケース蓋２５にそれぞれ設けられた図示しない軸受と、軸受に回転支持された回転軸２１と、回転軸２１と一体に回転する図示しないロータを有する。このモータ２０は、ブラシレスモータであってもよい。
【００１６】
この回転軸２１は、モータケースの底部２４Ａから突出し、この突出した回転軸２１には、ウォーム２６が固着されている。
本実施形態では、図２に示すように、回転軸の先端（一端）２２がウォーム２６から突出する。そして、回転軸２１の基端（他端）は、モータケース蓋２５内に設けられた図示しないスラストプレートに当接され回転支持されている。
【００１７】
モータ２０は、通常、各部品の寸法精度や組立寸法精度にバラツキがあるため、モータケース２４の軸受とロータとの間には軸方向（矢印Ｘ方向）にクリアランス（スラスト方向の遊び量）が設けられ、回転軸２１は、モータケース２４から突出する方向に遊び量だけスラスト移動できる。
【００１８】
このモータ２０は、図４に示すように、断面略Ｌ字形状のモータ保持部２７を介して下ケース１２に取り付けられる。この保持部２７は、樹脂材料あるいは金属材料で形成される。モータ保持部２７の立上部２７Ａには、モータ２０の回転軸２１が通過できる図示しない貫通孔が設けられ、回転軸２１を貫通孔に通過させた後、モータケースの底部２４Ａがモータ保持部２７の立上部２７Ａにネジ２７Ａ１で固定される。
【００１９】
そして、下ケース１２とモータ２０にはそれぞれ、モータ２０を回転軸２１の軸方向（矢印Ｘ方向）における位置を調整して固定できる固定手段が設けられている。
【００２０】
この固定手段は、モータ２０に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された突条形状２３からなるモータ側固定手段と、モータ側固定手段に嵌合するものであって下ケース１２内に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された溝形状１４からなるケース側固定手段とからなる。
【００２１】
本実施形態では、突条形状２３は、モータ保持部２７のベース部２７Ｂの底面にモータ２０の回転軸方向に並んで２つ設けられ、この突条形状２３に嵌合する溝形状１４は、下ケース１２内に回転軸の軸方向に並んで２つ設けられている。この溝形状１４は、スラスト受部１３の板面と略直角方向に形成され、モータ２０を下ケース１２に固定すると、回転軸２１の軸方向は、スラスト受部１３の板面と略直交方向になる。
【００２２】
この突条形状２３の幅Ｈ１は、下ケース１２内に有する溝形状１４の幅Ｈ２と略同一に形成され、モータ２０の突条形状２３が下ケース１２内の溝形状１４に嵌合すると、モータ２０は下ケース１２に対して固定（固着）できる。
【００２３】
上述の説明では、モータ側固定手段は突条形状２３であり、ケース側固定手段は溝形状１４であるが、モータ側固定手段が溝形状であり、ケース側固定手段が突条形状であってもよい。
また、上述の説明では、突条形状２３と溝形状１４はそれぞれ２つ設けられたが、突条形状２３は、１つあるいは３つ以上設けられ、この突条形状２３に嵌合する溝形状１４が、下ケース１２内に１つあるいは３つ以上設けられてもよい。
【００２４】
また、上述の説明では、スラスト受部の板面は回転軸の軸方向と略直交方向に形成されているが、回転軸は、スラスト受部に当接して回転軸の移動が制限できればよく、スラスト受部の板面は、回転軸の軸方向に対し傾きがあって設けられてもよいし、スラスト受部は、回転軸の先端が当接する部分が突起形状を有するものであってもよい。
【００２５】
ギヤ３０は、複数のギヤから構成され、第１ギヤ３１、第２ギヤ３２、出力ギヤ（出力軸）３３を有する。このギヤ３０は、それぞれ上下ケースにより回転自在に軸支される。そして、第１ギヤ３１は、モータ２０の回転軸２１のウォーム２６と歯合される。第２ギヤ３２は、第１ギヤ３１と歯合される。出力軸３３は、第２ギヤ３２と歯合される。そして、出力軸３３は、自動車用空調装置内に取り付けられた各ドアに係合され、モータ２０の回転軸２１の回転力が伝達されると、各ドアの開閉制御ができる。
【００２６】
次に、このアクチュエータ１の組立方法について説明する。
モータ２０には、モータ保持部２７が取り付けられる。そして、モータ２０の回転軸の先端２２が下ケース１２内のスラスト受部１３に対向するようにモータ２０が下ケース１２に配置される。
【００２７】
本実施形態では、下ケース１２とモータ２０にはそれぞれ、モータ２０を回転軸２１の軸方向における位置を調整して固定できる固定手段が設けられ、この固定手段は、モータ２０に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された突条形状２３からなるモータ側固定手段と、モータ側固定手段に嵌合するものであって下ケース１２内に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された溝形状１４からなるケース側固定手段とからなる。
【００２８】
そして、このモータ２０は、下ケース１２に組み付けられる際、回転軸の先端２２とスラスト受部１３が近接するように軸方向に位置調整され、モータ２０の突条形状２３は、下ケース１２の収容凹部の開口方向（矢印Ｙ方向）に沿って下ケース１２の溝形状１４に圧入され嵌合される。
【００２９】
より具体的には、モータ２０を下ケース１２に組み付ける際に、例えば、回転軸の先端２２とスラスト受部１３との間に隙間調整用の図示しないスラストゲージを挟み、回転軸の先端２２をスラストゲージに押接しながらモータ２０を下ケース１２に固定後、スラストゲージを取り外し、回転軸の先端２２とスラスト受部１３を所定の隙間に設定された状態で、モータ２０の突条形状２３と下ケース１２の溝形状１４が嵌合される。
【００３０】
その後、回転軸２１のウォーム２６に歯合するように第１ギヤ３１が下ケース１２に設けられ、次に第２ギヤ３２、出力軸３３がそれぞれ下ケース１２に設けられ、上ケース１１が下ケース１２に被せられる。
【００３１】
以上のように、実施形態のアクチュエータ１は、ケース１０と、ケース１０内に設けられウォーム２６が回転軸２１に固着されたモータ２０と、ウォーム２６と歯合するギヤ３０とを備えるアクチュエータ１である。このケース１０内には、モータ２０の回転軸の先端２２側に、回転軸２１のスラスト移動を制限するスラスト受部１３が配置され、ケース１０とモータ２０にはそれぞれ、モータ２０を回転軸２１の軸方向における位置を調整して固定できる固定手段が設けられる。この固定手段は、モータ２０に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された突条形状もしくは溝形状からなるモータ側固定手段と、モータ側固定手段に嵌合するものであってケース１０内に設けられ回転軸２１の軸方向に形成された溝形状もしくは突条形状からなるケース側固定手段とからなる。
【００３２】
このように構成された本例のアクチュエータは、モータの回転軸のスラスト方向の遊び量と部品や組立の寸法公差により発生する打音を一挙に解決（低減）できるものである。
【００３３】
すなわち、本例では、ケースとモータにはそれぞれ、モータを回転軸の軸方向における位置を調整して固定できる固定手段が設けられることにより、回転軸の先端がスラスト受部に近接して（隙間が僅少に）固定できるため、回転軸のスラスト方向の遊び量や部品や組立の寸法公差に関らず回転軸のスラスト移動の距離が小さく設定できる。
そのため、アクチュエータの駆動によって、回転軸がスラスト移動した際、回転軸は移動速度が上がる前にスラスト受部あるいはスラストプレートに当接するため、回転軸の先端がスラスト受部に衝突する打音や回転軸の基端がスラストプレートに衝突する打音の低減ができるものである。
【００３４】
次に、モータ保持部の第１変形例を説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータのモータ保持部の第１変形例およびそのモータ保持部を固定する下ケースの溝形状を示す。
【００３５】
図５のモータ保持部２８は、鉄板がプレス加工されて形成される。このモータ保持部２８は、モータケース２４の外周の頂面が接する平坦部２８Ａと、平坦部２８Ａに続いてモータケース２４の外周の周面と接する側壁２８Ｂと、下部にいくにつれて湾曲してくびれるコの字形状２８Ｃと、くびれ部の先端がモータ２０の軸方向に直交する方向に張り出した突条形状２８Ｄとを有する。そして、下ケース１２には、突条形状２８Ｄを係止する係止凹部（溝形状）１５が２つ軸方向に設けられ、係止凹部（溝形状）の開口１５Ａが対向配置されている。
【００３６】
モータ２０を下ケース１２に組み込む際には、モータ保持部２８は、モータ２０を保持し、モータ２０を回転軸２１の軸方向における位置を調整しながら、側壁２８Ｂ下部の両側を押して突条形状２８Ｄを下ケース１２の溝形状の開口１５Ａに係止（固定）するものである。このような形状であっても、上述の実施形態と同様な効果を有すると共に、ネジ止めが不要となり部品が少なくなりコスト削減と作業時間が短縮できるものである。
【００３７】
また、モータ保持部の第２変形例を説明する。図６は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータのモータの保持部の第２変形例およびそのモータ保持部を固定する下ケースの溝形状を示す。
【００３８】
この第２変形例のモータ保持部２９は、断面略Ｌ字形状であり、モータ保持部２９のベース部２７Ｂには、モータ２０の軸方向に直交する方向に張り出す突条形状２９Ａが設けられる。
下ケース１２には、突条形状２９Ａを係止する係止凹部（溝形状）１５が２つ軸方向に設けられ、係止凹部（溝形状）の開口１５Ａが対向配置されている。モータ２０を下ケース１２に組み込む際には、モータ保持部２９の突条形状２９Ａを溝形状１５にスライドさせながらモータ２０を回転軸２１の軸方向における位置を調整して固定する。このような形状であっても、上述の実施形態と同様な効果を有する。
【００３９】
図７（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータの変形例の正面図であり、図７（ｂ）は、（ａ）の側面図である。
以上の説明では、モータ２０にはモータ保持部が取り付けられているが、図７に示すように、突条形状２３Ａがモータケース２４の外周面に一体に設けられ、このモータ２０が直接下ケース１２に固定されてもよい。
このように構成すると、上述の実施形態と同様な効果を有すると共に、モータ保持部やネジ止めが不要となり部品点数が少なくなるためコスト削減と作業時間が短縮できるものである。
【００４０】
図８（ａ）は、本発明の一実施形態に係り、変形例のウォームを有するモータを組み込んだ状態のアクチュエータの上ケースを除いた平面図であり、図８（ｂ）は、（ａ）の切断線Ｃ−Ｃの断面図である。図２では、回転軸の先端２２は、ウォーム２６から突出する形状であったが、図８に示すように、回転軸２１は、ウォーム２６が被せられた形状であってもよい。本発明では、回転軸の先端２２とは、回転軸２１がウォーム２６から突出した形状や、回転軸２１にウォーム２６が被せられた形状をいう。
【００４１】
なお、回転軸の他端がスラストプレートに当接した状態で、回転軸の先端とスラスト受部との隙間が極限まで小さく設定されてもよい。この隙間は、モータの回転軸のスラスト方向の遊び量に比べ、極めて小さくなる。このように構成すると回転軸のスラスト移動がほとんどなくなり打音が著しく低減できる。
【００４２】
また、モータを下ケースに固定する際に、モータの突条形状は、下ケースの収容凹部の開口方向（矢印Ｙ方向）に沿って下ケースの溝形状に圧入され嵌合されるため、モータは、回転軸の軸方向（矢印Ｘ方向）に移動することなく下ケースに嵌合することでき、モータケース蓋と下ケース内側面との隙間を大きく設ける必要がなく、ケースを小型化できる。
【符号の説明】
【００４３】
１        アクチュエータ
１０      ケース
１１      上ケース
１２      下ケース
１３      スラスト受部
１４      溝形状
１５      係止凹部（溝形状）
１５Ａ    係止凹部（溝形状）の開口
２０      モータ
２１      回転軸
２２      回転軸の先端
２２Ａ    ウォームの先端
２３      突条形状
２３Ａ    突条形状
２４      モータケース
２４Ａ    モータケースの底部
２５      モータケース蓋
２６      ウォーム
２７      モータ保持部
２７Ａ    立上部
２７Ａ１  ネジ
２７Ｂ    ベース部
２８      モータ保持部
２８Ａ    平坦部
２８Ｂ    側壁
２８Ｃ    コの字形状
２８Ｄ    突条形状
２９      モータ保持部
２９Ａ    突条形状
３０      ギヤ
３１      第１ギヤ
３２      第２ギヤ
３３      出力ギヤ（出力軸）
【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】
2012111421.tif 000009
【図８】
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【図９】
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